高强化柴油机活塞异型销孔结构设计与试验研究

针对高强化柴油机活塞,研究了网格数量和活塞销孔棱缘耦合应力的收敛性关系,进行了精确的活塞耦合应力计算;研究了异型销孔结构对活塞应力分布的影响规律;根据耦合应力计算结果,选定异型销孔位置和形状,设计双侧圆锥形异型销孔并进行耦合应力计算,与圆形销孔结构活塞对比可知,异型销孔结构可以大幅度降低销孔棱缘的应力集中,活塞的承载能力有所提高。利用活塞销孔疲劳试验机进行异型销孔活塞的疲劳试验,试验完成1.0×107个循环,活塞销孔表面接触良好,说明双侧圆锥形异型销孔的结构设计满足发动机可靠性要求。     

提高活塞燃烧室抗疲劳开裂性能的新途径

针对活塞燃烧室喉口开裂失效随着爆发压力提高有所增加的趋势,利用FEA技术并结合发动机耐久试验进行了异形销孔结构对燃烧室开裂影响的研究。除了热应力、材料蠕变等会引起喉口疲劳开裂外,发现活塞销孔结构对燃烧室开裂也有重要影响。异形孔结构可提高销孔承载能力,但同时提高了燃烧室边缘拉伸应力幅值,降低了顶部可靠性能,通过优化设计销孔结构可提高燃烧室及销孔承载能力。     

柴油机活塞销孔润滑特性的数值和试验研究

以不同销内径、配合间隙、销孔型线的活塞组为研究对象，以利用ANSYS计算得到的活塞温度场和变形量作为边界条件，基于弹性流体动力学润滑模型，进行多体动力学仿真计算，并结合销孔疲劳试验对活塞销孔的磨损情况进行分析。结果显示，销孔磨损一般发生在销孔内侧靠近销孔内倒角位置。活塞销的结构强度引起自身椭圆变形过大，从而使得销孔表面产生很大的接触压力，在接触压力的作用下，销孔会发生严重的磨损。随着活塞销内孔直径的增加，累计磨损载荷增大；销孔接触压力和累计磨损载荷随配合间隙的增大而减小；双曲线销孔型线更有利于销孔楔形动力润滑油膜的形成。     

活塞结构对活塞强度的影响分析

针对某型号发动机活塞断裂事故,用有限元法研完了活塞结构对活塞机械强度的影响,并进行了相关试验验证。结果表明,活塞销座圆角能够降低活塞边缘10％～20％的峰值应力;活塞销外径尺寸对活塞销座的强度影响最为明显;活塞销孔形状优化也能改善活塞销座强度,但降低了活塞销的强度。     

CA1091型载货车发动机活塞销敲击响分析

活塞销是汽车发动机的重要零件,它工作的好坏直接影响到发动机的工作效率,有时甚至影响到发动机的使用寿命。一般来讲,活塞销敲击响由如下原因造成:①活塞销与销座孔或连杆小头衬套孔之间配合松旷;②机油压力不足,机油飞溅不足,润滑不良而磨损,间隙过大;③活塞销卡环脱落,活塞销轴向自由窜动。 当进行发动机活塞销异响故障诊断时,人们经常会遇到断火后故障缸响声更明显,而发动机转速     

CG150发动机活塞销轴向窜动与噪声分析

CG发动机为使活塞销在工作状态下能自由旋转,磨损均匀,活塞销与活塞销孔、连杆小头的配合一般采用全浮式,这样当活塞销在销孔中有一定轴向间隙时,活塞销将撞击活塞销挡圈发出"哒、哒"声,为减轻发动机异响应对活塞销轴向间隙进行严格控制.     

高强化柴油机铝合金活塞承载特性研究

重点研究某高强化柴油机铝合金活塞在典型服役工况下温度和应力随时间和载荷的变化行为,明确热机械载荷作用下活塞的承载规律,为活塞寿命预测模型建立提供依据,同时为材料研制提供载荷约束。首先建立了活塞有限元分析模型,利用温度及应力测试数据对模型进行了标定,进而基于该模型计算了标定工况稳态条件下以及怠速工况与标定工况交替变化条件下活塞温度和应力的变化规律。仿真结果表明:在工作循环内,活塞顶面温度波动幅值在28℃以内,由此引起的热应力波动幅值达到35 MPa左右,因此在活塞疲劳寿命预测时工作周期内高频热负荷的影响不可忽略;燃烧室喉口在热载荷作用下呈现压应力,在机械载荷下呈现拉应力,热机耦合载荷会导致沿销孔方向出现拉应力,沿主副推力面方向呈现压应力;在怠速工况与标定工况交替变化条件下,活塞喉口载荷变化最明显,应力与温度的变化率相关,应力幅值较高,该区域易发生低周疲劳损伤。     

基于瞬态分析的柴油机活塞疲劳寿命预测

以某增压柴油机活塞为研究对象,建立了由曲柄连杆机构和缸套组成的装配体有限元模型,计算了活塞在热载荷、机械载荷和热-机耦合作用下的应力分布,在此基础上将计算得到的热-机耦合应力场作为疲劳载荷,采用名义应力法对活塞进行疲劳寿命计算。结果表明:活塞的短寿命区域出现在活塞销座内侧上部,最低循环次数为8.823×10~7次,折合1 470.5h。从计算结果看,活塞的结构较为合理,能满足柴油机的使用要求。     

基于Pro/MECHANICA的内燃机活塞有限元分析

在Pro／MECHANICA环境下，应用有限元分析方法分别完成了内燃机活塞在热载荷和机械载荷作用下的温度场及应力场分析。并在此基础上对活塞进行热力和结构耦合分析以及运行疲劳寿命分析，确定了活塞失效的部位出现在活塞销座的上表面且靠近连杆小头的边缘部分，为活塞的改进设计提供了参考。     

发动机活塞有限元计算分析

正活塞是发动机工作条件最严酷的零部件之一,它的设计状态直接影响到发动机的可靠性,耐久性以及排放性能。活塞受到的热负荷和机械负荷变化复杂,产生的应力和应变较大,燃烧室边缘可能由于高温产生融裂,活塞销座处可能由于强度不够,而发生损坏。由于活塞承受着复杂的交变载荷,在实际的可靠性试验中,对必须具备的试验设施、软件等要求很高,在初始开发过程中,受试验设备缺乏、试验工作量大、试验费用高等诸多限制因素。     

活塞销孔的偏置与安装

现代发动机,尤其是车用高速发动机活塞销孔大都偏置,通常汽油机活塞销孔向主推力面一侧偏移0.5～1.5mm,而在柴油机活塞销孔偏移的机型中,有向主推力面一侧偏移,也有向次推力面一侧偏移,偏移量均为0.5～2.0mm。本文将对活塞销孔偏置的作用、方向标记及安装事宜综述如下:     

轿车发动机活塞销孔组件间隙优化

改善轿车发动机活塞销孔组件的配合间隙是延长发动机使用寿命、避免振动和降低磨损的有效措施。利用大型三维软件Pro／Engineer建立某轿车发动机活塞销孔组件的三维数值模型,基于结构材料学和热应力理论,得到了简化的内外双厚壁圆筒组合模型。依据材料ZL109和20Cr的物理性能对该发动机活塞销孔组件进行优化分析,通过与实际装配间隙进行对比可知,目前的装配间隙偏大,可适当减少。     

浅淡踏板车故障检修经验(2)

b)安装缸体、活塞组件.在缸筒壁均匀涂抹少量机油,在活塞上安装活塞环(1、2道活塞环的开口应相互错开120°,油环的弹簧开口应相互错开且避开活塞销孔).在活塞销孔上只安装1个卡簧,将活塞组件装入缸筒内(注意不要使油环变形),用螺丝刀的木柄轻轻敲打活塞顶,使活塞向下移动至活塞销孔全部露出.在发动机上安装缸体垫,用干净的布堵在发动机上,手扶缸体,将其套在4个长双头螺杆上,使活塞销孔与曲轴连杆销孔同心.穿入活塞销,用尖嘴钳安装活塞销卡簧,检查卡簧安装无误后,轻轻敲打缸体,使其下移,直至缸体到达安装位置.     

内燃机零件的光弹研究

<正>在发动机零件设计和试验工作中,一项很重要的任务是确定运转情况下的零件应力和应变。一些强度公式能估算一般零件的应力,甚至还能估算相当复杂构件的应力。但是,用通常的强度公式就不能精确地分析发动机某些零件所承受的复杂机械负荷和热负荷。例如内燃机的活塞承受多种外力作用:有活塞顶部燃气压力、销座孔内活塞销的反作用力以及在活塞顶部高温作用下引起的急剧交变应力。很明显,在此情况下,一般常规分析法是不适用的。     

高性能柴油机活塞销孔的加工

现代柴油机趋向于不断增加气缸压力。本文讨论气缸压力升高的后果之一——活塞销孔开列裂问题。特别是讨论活塞销孔的加工及其对销孔疲劳极限的影响。     

第五届（金城杯）全国摩托车维修技术大赛参考题

一、判断题1.活塞与汽缸的配合(即缸壁)间隙越小,汽缸与活塞就越耐磨,其使用寿命就越长。()2.为了避免发动机工作时机件热胀“使活塞销将活塞销挡圈卡簧顶出活塞销座孔”,在发动机冷态,活塞销与活塞销挡圈卡簧之间的间隙不得小于1m m。()3.由于活塞环的侧隙过大时,会产生泵油现     

巧修曲轴连杆小头

发动机润滑不良易导致气缸体与活塞"抱死",且曲轴连杆小头与活塞销之间也会严重"卡死"。在维修此类故障时,活塞销被拉力器强行拉出后,曲轴连杆小头的内孔会产生凹凸不平,新的活塞销难以顺利从中穿过。为了解决这个难题,笔者巧妙地利用电钻这类工具,快捷高质量地将曲轴连杆小头修复,具体操作方法如下:     

柴油机用高性能铸铝活塞

现今柴油机技术发展，给活塞能够承受的热负荷和机械载荷提出了更高的要求，同时对活塞的体积以及重量也有更加严格的限制。而如今普遍采用的硅铝合金活塞越来越无法满足现代活塞设计的要求，因此活塞材料性能的提高已事在必行。由于活塞室内温度和压力可迅速达到甚至超过4000c和200bar，热机械疲劳（TMF）和高周疲劳（HCF）的相互作用导致燃烧室喉口和底部过早出现疲劳裂纹，如图1所示。     

IVECO发动机活塞销孔对称度及压缩高检具设计

介绍一种用于检测IVECO发动机活塞销孔对称度及压缩高的检具，它对于检测量准要求较高的活塞销孔对称度及压缩高具有参考价值。     

谈活塞销孔与活塞销的配合

发动机活塞的销孔与活塞销装配应严格按照技术要求进行选配,这对发动机运转工作时保持活塞形线和良好配缸间隙,减少配副磨损,保证发动机动”力性和经济性至关重要。但我们在用户中了解到,由于选配不当,以致影响发动机正常运转。为提高维修质量,充分发挥发动机性能,仅谈谈本人的体会。