柴油机缸盖热模拟试验研究

通过研究高频感应加热器、加热循环控制装置和冷却系统 ,利用柴油机燃烧室受热件加速热疲劳试验台进行缸盖热模拟试验 ,验证热模拟试验的可行性     

铸铁缸盖热疲劳裂纹扩展速度估算

以S195柴油机铸铁缸盖作为研究对象 ,运用概率断裂力学理论 ,以铸铁缸盖加速热疲劳安全使用寿命为依据 ,通过缸盖的材料物理性能参数来计算其热疲劳裂纹扩展速度 ,并拟合出加速热疲劳裂纹扩展系数与试验控制参数间的关系式     

某柴油机气缸盖疲劳的可靠性预测

应用Pro/E三维造型软件和Ansa有限元前处理软件建立某柴油机气缸盖组合实体模型和有限元模型,基于Ansys的有限元结果利用FE-Fatigue软件对该柴油机气缸盖进行疲劳可靠性预测。疲劳试验验证缸盖是安全的,预测结果与试验结果吻合较好。     

铸铁试件在热冲击下热疲劳寿命的研究

采用简单的模拟试件进行缸盖常用的铸铁材料在热冲击条件下的低周热疲劳试验,同时建立试件的有限元模型,并运用有限元法对试件进行了温度场和应力与应变场的模拟计算,预测了试件的疲劳寿命.预测的疲劳寿命与试验结果吻合良好,说明模拟计算方法和所建预测模型的正确性.缸盖受到的低周热疲劳损伤与试件所受的热疲劳损伤具有一定的相似性,因此本文中采用的试验与模拟方法也适用于实际缸盖热疲劳寿命的研究.     

柴油机活塞低周热疲劳寿命预测

以柴油机铝合金活塞为例 ,通过建立有限元计算分析模型与加速热疲劳试验 ,研究其低周热疲劳寿命 ,以局部应力—应变理论的Coffin—Manson公式和线弹性有限元理论为基础 ,总结出在热疲劳与高温蠕变相互作用下的低周热疲劳寿命预测公式 ,预测值与试验结果基本相同 ;同时又对试验结果进行分析并提出修正建议。     

车用柴油机冷却系统水流分布的试验研究

针对一台车用柴油机气缸盖出现的热疲劳问题,改进了原机缸盖结构,并进行了冷却系统水流分布试验,对比分析了改进前后的冷却水流量、压力损失、流动阻力特性和流动均匀性等.结果表明,缸盖结构改进后,提高了气缸盖的散热能力和耐热能力.     

考虑机械约束的气缸盖低周疲劳试验与寿命预测

以某柴油机气缸盖为研究对象，开展了气缸盖低周疲劳试验方法研究和仿真分析评估工作，用以评价气缸盖的低周疲劳寿命。在试验研究中，考虑螺栓预紧载荷，结合刚度匹配计算，使气缸盖在试验状态下的预紧状况与整机接近，在燃气热负荷试验台上对气缸盖开展了2 000次低周疲劳考核，经探伤未发现热裂纹。基于子模型分析技术，运用塑性应变能理论，计算了气缸盖火力面考察点的低周疲劳寿命，分析表明，寿命最低的考察点位于排气鼻梁区，其寿命为2 863次。试验和仿真结果均表明，该气缸盖满足低周疲劳寿命大于等于2 000次的设计要求，验证了气缸盖低周疲劳试验方法的合理性和有限元分析的准确性。     

风冷内燃机缸盖火力面过渡工况下热负荷试验研究

在过渡工况下,发动机受热零件的温度梯度很大,低周热疲劳严重。本文通过对一台小型风冷内燃机气缸盖火力面的温度测量,试验分析了过渡工况下缸盖火力面的温度变化规律,研究了其热负荷状况,并为进一步进行非稳态温度场有限元计算提供真实的边界条件。     

基于计算机辅助工程技术的柴油机缸盖垫密封性分析

某柴油机缸盖垫在前期通过了面压试验确认,但在可靠性试验中出现缸盖垫开裂现象。利用Abaqus软件建立仿真计算模型,对不同工况下的缸盖垫线压力、波动量进行分析。结果表明,原缸盖垫线压力满足设计要求,但波动量超过了设计限值。随后提出改进方案,并对改进方案,进行仿真分析,最终通过缸盖垫疲劳振动试验验证2种缸盖垫的仿真计算结果。     

热机耦合作用下发动机缸盖结构强度及疲劳研究

以某缸盖为研究对象,开展额定工况下的热平衡试验,并基于流-固耦合方法对水套的流场和缸盖的温度场进行分析。对缸盖由热载荷与机械载荷产生的耦合应力场进行求解,确定缸盖鼻梁区为应力危险点。缸盖爆压工况下的高周疲劳安全系数和起停工况下的低周疲劳寿命计算结果表明:考虑热机耦合与不考虑热机耦合的疲劳计算结果差别很大,热机耦合作用不可忽视。     

某先进高速柴油机气缸盖结构评估

以某引进的高速柴油机气缸盖为研究对象,采用有限元方法对气缸盖的温度场、热机耦合作用下的疲劳强度和密封性进行了数值仿真和分析,探讨其设计理念及进一步提升性能的可行性,为国产化改进和设计提供了理论依据。结果表明,该柴油机强化程度达26 MPa·m/s,但气缸盖仍保持足够的强度、较低的温度和良好的密封,最大工作应力195 MPa,最高温度355℃,疲劳安全系数为1.7,在进一步提升柴油机性能时,该气缸盖的刚强度仍有足够的裕度。     

柴油机气缸盖与气缸套温度场测试系统

以某柴油机气缸盖和气缸套温度场分布规律为研究对象,设计了基于热电偶测温法的温度测试系统,测试时将热电偶铆入被测点,获取了多种工况下气缸盖和气缸套上多个测点的温度变化规律,准确可靠的测试数据为柴油机的设计、改进和验收及可靠性研究提供依据.     

重型柴油机四气门气缸盖的设计

在经验设计的基础上,采用冷却系统CFD与有限元分析相结合的方法,利用CFD定量分析确定了气缸盖的冷却水量和冷却水分布,利用有限元分析了气缸盖的温度场和疲劳安全系数,优化设计了一重型柴油机的四气门气缸盖,并进行了气缸盖测温和发动机可靠性试验。试验证明,该气缸盖工作可靠,测量的温度与计算的温度基本吻合,证明了气缸盖设计方法的有效性。     

超声声速法检测柴油机蠕铁气缸盖蠕化质量

阐述了超声声速法检测柴油机蠕铁气缸盖蠕化质量的基本原理 ,蠕化率与声速的关系 ,并对影响声速的其他因素进行了分析 ,实现了用超声声速法对柴油机蠕化气缸盖蠕化质量进行快速检测。     

缸盖凸轮轴瓦盖拧紧机拧紧扳手自动变位装置研发与设计

文章介绍缸盖凸轮轴瓦盖拧紧机拧紧扳手自动变位装置的工作原理,针对发动机缸盖凸轮轴瓦盖装配过程中,对多品种和单一品种的多种不同间距的螺栓拧紧的问题,分析了拧紧扳手自动变位装置的设计要点及关键技术,并对缸盖凸轮轴瓦盖装配机拧紧扳手自动变位装置主要机构做了简单说明。     

CA498柴油机冷却水流LDV测量

为验证柴油机冷却水套CFD计算结果的准确性，利用LDV测速系统测量了CA498柴油机缸盖及缸体内流场12个关键点处的速度，并将试验结果与CFD计算结果进行了比较一结果表明，除了缸体上3个点的实际测量结果与CFD计算结果有较大偏差以外，其他各点试验测得的数据与CFD计算结果有较好的一致性。分析了造成偏差的主要原因。     

柴油机缸体—缸套—缸盖—冷却水整体耦合传热仿真研究

采用CFX软件,对由缸体—缸套—缸盖—冷却水组成的系统进行耦合传热分析研究,探索了柴油机整机模拟技术的难点和重点。对耦合系统在标定工况下进行计算,得出了柴油机缸盖、缸套的温度场以及冷却水的流场,提出了冷却水道的改进措施。     

吉利4D20轿车柴油机轻量化技术应用研究

节能减排是发动机设计的核心目标,采用轻量化技术是实现节能减排的有效措施之一.分别对吉利4D20轿车柴油机气缸体、气缸盖、梯型框架和油底壳、双质量飞轮、活塞及连杆、气缸盖罩和链条罩盖等关键零部件的轻量化技术进行了应用分析.吉利4D20轿车柴油机大量采用铝合金以及经过优化设计轻量化结构,使其单位功率质量达到2.12 kg/kW.     

强噪声背景下的柴油机失火故障诊断

柴油机失火是常见的故障模式,传统的诊断方法不仅参数获取困难且准确性差。针对此问题,以3缸四冲程柴油机为研究对象,设计了柴油机失火故障的预置试验,采集排气噪声和缸盖振动信号进行故障诊断研究。为提取强噪声背景下的微弱信号,采用二次采样随机共振系统提取柴油机故障特征频率完成柴油机的失火故障诊断。研究结果表明,通过二次采样处理,随机共振系统可以将噪声能量转移到柴油机微弱特征信号上,达到大参数条件下微弱信号特征提取的目的,能有效识别柴油机的早期故障,对其他复杂机械的振动诊断同样具有参考价值。     

基于多尺度核独立元分析与核极限学习机的柴油机故障诊断

为提高柴油机故障诊断速度和精度,提出了基于改进多尺度核独立元分析与量子粒子群优化核极限学习机的故障诊断方法。首先利用固有时间尺度分解对缸盖振动信号进行多尺度时频分解,并根据故障敏感度参数筛选有效分量以实现振动冲击特征增强;然后利用核独立元分析消除有效分量间的频带混叠,分离故障敏感频带,并提取各频带的AR模型参数、多尺度模糊熵和标准化能量矩构造联合故障特征向量;最后建立基于量子粒子群优化的核极限学习分类器实现柴油机故障诊断。试验结果表明,该方法有效增强了缸盖振动信号中的故障敏感特征,提高了柴油机故障诊断速度和精度,故障分类准确率达到98.45%。