柴油机气缸盖多场耦合分析及冷却性能影响因素分析

通过热流固耦合分析方法,对某柴油机缸盖的温度场、耦合应力场进行了分析,并通过试验对计算结果进行验证。在此基础上,对缸盖冷却性能的影响因素进行分析。结果表明:入口质量流量在一定范围内变大,能够显著降低缸盖的最高温度,但质量流量继续增大时,冷却效果变化不明显;入口温度值的高低对缸盖最大温度影响效果较为明显;在大于层流层厚度范围内增大粗糙度,可降低缸盖的最高温度值,但效果不显著。     

一种基于发动机分体独立冷却的新型智能冷却系统的研究

该系统采用缸体和缸盖分体独立冷却回路进行冷却并实现智能控制,根据缸体和缸盖冷却需求,通过控制缸盖和缸体的冷却液流量的大小进行按需冷却,确保发动机在最佳的温度状态下工作,降低燃油消耗,提高发动机的经济性。     

风冷发动机冷却系统改进及流固耦合传热模拟

针对原缸盖局部温度偏高的问题提出3种改进方案,通过在高温区设置内冷风道,在风道内设置导流板,改变翅片尺寸和修改外筋板结构来强化缸盖的散热,降低高温区的温度。运用流固耦合三维仿真技术对改进方案缸盖的散热进行对比分析。根据对比结果选取第3方案为最优方案,制作样机,运用远红外热成像仪进行温度测试。结果表明:改进方案的缸盖整体散热性能得到了强化,高温区温度明显下降,仿真结果,缸盖最高温度从456.1K降低到436.0K,下降了20.1K;测试结果,温度下降值最高达23.2K。仿真结果与测试结果比较吻合,最大误差小于7%。     

基于流固耦合方法的某缸盖热机疲劳分析及设计改进

为分析某增压柴油机缸盖排气道侧水套在台架耐久试验中发生多起开裂失效现象的原因,应用FEA-CFD耦合方法对缸盖进行温度场、应力、高周疲劳强度分析。通过仿真找出缸盖结构薄弱区域。温度场计算结果和火力面温度测量结果一致。经过分析,确认开裂区域应力水平过高、安全系数不足是导致缸盖失效的根本原因。对开裂区域结构进行优化,降低其应力水平,提高缸盖的疲劳安全系数,优化后的缸盖通过了试验验证。     

柴油机气缸盖温度的测量与研究(下)

三测量结果的比较和分析一、两种气缸盖温度的比较(已登在上半部)二、各种因素对缸盖温度的影响1.进气温度对缸盖温度的影响进气温度对缸盖温度的影响如图12所示。当进气温度升高时,缸盖温度也升高,功率下降。进气温度平均每升高10℃,高温区缸盖温度升高3～7.5℃,功率下降1.5～3%。这是由于进气温度升高后气缸充气量减少、燃烧变坏的缘故。     

An Analysis on the Temperature Field of Cylinder Head Based on Fluid-Solid Coupling

为探讨燃烧工质和冷却液共同作用下缸盖的温度分布,采用流固耦合的方法对某柴油机缸盖进行温度场分析.首先利用AVL-Fire对缸内工作过程和水套进行CFD分析,得到气缸和水套壁面的热边界条件,然后把热边界条件映射到有限元网格,通过有限元分析算出缸盖温度场.结果表明,缸盖最高温度远低于材料许可温度,其温度分布合理地阐释了缸盖的“热”工作环境.     

水冷内燃机气缸盖

<正> 本发明属于机器制造类,即发动机制造,具体为水冷内燃机气缸盖。 众所周知的液冷内燃机气缸盖包括冷却水腔和由喷咀套外表面与缸盖体垂直壁形成的环形通道,鼻梁区的径向圆柱形通道和进水通道。 然而这种结构不遵循冷却通道长度与截面的比例关系,因此液体高速流动不能实现,不能保证燃烧室顶板中部温度有根本的降低。所以这种缸盖在燃烧室顶板与边缘之间存在着很大的径向温差,由此引起高的温度应力和大的变形,降低了缸盖的工作可靠性。     

高强化柴油机铸铁缸盖承载特性研究

研究了某柴油机铸铁缸盖结构温度和应力随时间的变化行为,明确热-机械载荷作用下缸盖的承载规律,为缸盖寿命预测模型建立提供依据。首先建立了缸盖有限元分析模型,利用实测温度和应力数据对模型进行了标定,进而基于该模型计算了标定工况及怠速与标定工况交替变化条件下缸盖温度和应力的变化规律。仿真结果表明:缸盖最高温度和最大热应力出现在鼻梁区域;在工作循环内,缸盖火力面温度波动幅值在30℃以内,由此引起的波动热应力相对定常热应力较小,但相对高频气体应力较大,故在火力面高周疲劳校核过程中必须考虑其带来的影响;在怠速和标定转速交替变化工况下,鼻梁区载荷变化最明显,温度与应力呈现反相状态,应力幅值较高,该区域易发生低周疲劳损伤。     

防止缸盖水道内腔卡滞铝屑的控制方法

发动机气缸盖清洁度控制是目前国内外汽车制造企业面临的一大生产难题,缸盖水道内腔卡滞铝屑不仅会导致发动机散热性能变差,而且会给发动机质量带来严重的影响。本文主要论述防止缸盖水道内腔卡滞铝屑的相关控制方法,并提供实例作为参考。     

冷却液流动均匀性对缸套热变形的影响研究

对某一高压共轨柴油机的冷却液流动特性和缸盖、缸套关键点温度进行了台架测试,为热分析提供边界条件;建立了缸盖-缸套-冷却水-机体流固耦合模型,应用流-固耦合传热方法,研究了冷却液流动均匀性对缸套热变形的影响,并优化了机体分水孔和缸盖上水孔的流动特性。结果表明:优化后的水套,各缸冷却不均匀性系数平均减小了9.78%;缸盖水套最高温度下降了8.64%,缸套最高温度下降了2.03%,缸套热变形最大值减小了1.10%。     

发动机缸盖的热传导、应力分析与防止缸盖裂纹的方法的评价

本文在定量分析上,以及在防止裂纹发生的方法上研讨了发动机缸盖的热应力问题。应该指出,在目前的技术工艺状况下,对于燃烧室和冷却液侧的热边界条件都缺乏了解。降低热应力的有效方案有各气缸隔开和采用隔热板。必须指出,在冷却液侧应进一步加强热传导方案的研究。     

SMC复合材料在发动机缸盖罩上的应用

发动机缸盖罩的传统用材是薄钢板、铸造铝合金和复合钢板,简要介绍了3种材质缸盖罩的特点。为降低发动机的噪声和制造成本,开发了一种缸盖罩用SMC(片状模塑料)材料,并以此制造出1款缸盖罩。通过台架试验,测试了SMC发动机缸盖罩的使用可靠性和降噪效果。结果表明,与使用最广泛的铸铝缸盖罩相比,SMC缸盖罩在减重、降噪和降成本方面都有一定优势,值得推广使用。     

微型汽车462Q汽油发动机气缸盖与机体总成构造与设计分析：（固定件）

一、气缸盖总成462Q气缸盖总成,包括缸盖、进、排气门座、进、排气门导管及气缸垫等。(一)气缸盖缸盖材料为ZL101铝硅合金。这种材料的比重小,强度较高,铸造流动性好,适于浇注形状复杂的铸件,尤其是导热系数高,可以降低缸盖受热部位的温度,保证了缸盖的热强度。缺点是弹性模数较低,容易产生塑性变形,而且价格较贵。     

模拟柴油机缸盖水道沸腾传热的实验研究

采用2种装甲车辆常用冷却液(纯水和-35号冷却液),进行模拟柴油机缸盖水套的铸铝水道过冷沸腾传热实验。根据柴油机缸盖内冷却液的工作情况和实验装置的可控条件,对上述2种冷却液分别进行了冷却液不同主流流速(0.4~3m/s)、不同主流温度(75~95℃)和不同系统压力(0.1~0.25MPa)等工况实验。结果表明,不同流体主流流速与温度和系统压力对过冷度有一定的影响,进而对沸腾换热产生显著的影响。降低流速、提高流体主流温度和降低系统压力,均有助于强化沸腾换热效果。与纯水相比,-35号冷却液能较好地适应车辆冬季使用要求,但其饱和温度相对较高,较难出现沸腾换热现象,降低了换热的效果。     

如何避免气缸衬垫烧损

一、气缸衬垫功能 气缸衬垫的功能是持久可靠地保证燃烧室的密封,使气缸内产生的高温高压气体不外漏,并防止缸体和缸盖间的冷却水不渗漏。 二、气缸衬垫常见烧损原因 1.发动机工作中,气缸盖螺栓在爆发压力作用下处于交变动载状态,当气缸中混合气爆发时缸盖螺栓承受的拉力突然增加,这将使作用在缸垫的压紧力发生释放和损失,缸盖螺     

基于沸腾模型的汽油机缸盖温度场仿真

为提高缸盖温度场的仿真预测精度,合理运用沸腾换热的高效换热能力,利用矩形通道内沸腾传热试验台架研究了铸铝加热块、50%乙二醇水溶液在不同流速、入口温度和系统压力下的沸腾换热特性,并对现有渐进模型进行修正,建立适用于发动机缸盖材料及冷却液的沸腾传热模型。将修正后的沸腾传热模型嵌入STAR-CCM+软件进行仿真验证,结果表明,仿真所得壁面热流密度与试验结果的误差均小于5%。利用该模型建立缸体缸盖固体导热及冷却水腔沸腾换热耦合传热系统,仿真和试验结果表明:沸腾传热可有效提高缸盖与冷却液间的传热效率,该沸腾传热模型能更准确地预测缸盖温度分布。     

进气涡流对柴油机传热和燃烧的影响

本文介绍改变进气涡流，分别用快速响应蒲膜式热电偶实测柴油机缸盖壁面3个典型位置的瞬态温度，用压电晶体传感器测量缸内压力。在实测基础上，根据沿竖壁一维导热模型和热力学定律，分别计算了不同进气涡流比时缸盖壁面的局部瞬态传热率和燃烧放热参数，同时进行了详细分析。研究得到了进气涡流对局部位置瞬态传热影响的基本规律，并表明有一个中等进气涡流比对燃烧最为有利。     

摩托车发动机缸盖温度监测仪

发动机缸盖温度监测仪采用热电偶作为缸盖温度传感器，通过冷端补偿电路，ＲＣ滤波电路，放大器电路、Ａ／Ｄ转换器，最后驱动ＬＥＤ显示器显示测量结果，当传感器直接垫在火花塞下监测动机缸盖温度时，为抵抗火花干扰，在接口电路中采用了光融离措施，保证了计算机采集结果与仪值一致。     

汽缸垫烧蚀如何检修

一辆日本本田轿车在行驶中发现突然动力下降;猛加油时发动机转速不能随之提高,一松油门就熄火,而且难以发动。带油门中检查,从发动机前方可听到明显发闷声响,消声器有爆炸声,并冒大量蓝白色烟气。经拆检才发现是由于缸盖翘曲不平,导致缸垫烧蚀,按修理规范更换了新件之后故障消除。 汽缸垫装于缸盖与缸体之间,通过缸盖螺栓保证汽缸的密封,防止燃气、冷却水和润滑油窜漏。它必须严密密封汽缸内所产生的高温高压气体和贯穿缸垫的具有一     

缸盖工艺孔压装钢球时防止漏压的一种方法

本文阐述了缸盖工艺孔钢球压装过程中因各种原因出现的可能漏压情况,并采取措施进行防止漏压的改造方法,这是一种简单易行的且投资较小的方式,适用于现生产改造或者新设备设计时采用,本方案已在襄樊工厂近几年的新投产的新生产线上采用,并推广到即将投产的生产线上。