柴油发动机缸套的穴蚀原因与预防

车用柴油发动机缸套的穴蚀,是指水套内的冷却水因缸套受活塞侧压力作用而高频振动时所形成的“气泡”,在爆破时产生强大压力波,猛烈冲击缸套使其表面产生麻点,进而扩展成泡沫或海绵状穴蚀的一种腐蚀磨损现象。 缸套穴蚀主要发生在连杆摆动平面内     

发动机连杆动力学特性对活塞拍击的影响分析

传统的发动机活塞拍击动力学研究,通常仅关注活塞与缸套之间的耦合振动,以活塞销附加质量近似模拟连杆往复运动惯性力对活塞运动的影响,且忽略来自发动机其他机件的动力学特性的影响.本文中基于运动机件的振动响应分析法,建立了考虑活塞、连杆、曲轴和缸体的运动与振动特性的发动机耦合振动模型.运用该模型分析了某型3.5L柴油机的活塞拍击力的产生机理,重点探讨连杆惯性力的不同假设和连杆的弹性振动特性对活塞拍击力的影响.发动机缸体振动响应的分析结果和实验数据的对比表明,连杆动力学特性对活塞拍击和发动机缸体振动响应有显著影响.     

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%。     

用浮动缸套法测量活塞组摩擦损失及减少摩擦损失的优化途径

对近几年来发表的浮动缸套测量法进行了分析和评述。研究了缸套的径向支承，轴向力的平衡，燃气密封及减小高频振动等因素对浮动缸套测量方法的影响。应用“浮动缸套”测量装置的测量成果，说明了减少活塞组摩擦损失的优化途径和进展。     

缸套弹性变形对活塞二阶运动和裙部润滑特性的影响

基于活塞二阶运动方程和裙部流体动压润滑模型,建立了活塞和缸套的结构动力学模型,以分析缸套弹性变形对活塞二阶运动和裙部润滑特性的影响。结果表明:不同曲轴转角下缸套的变形不同,做功行程中变形明显,而且最大变形量出现的区域随转角的变化而改变;考虑缸套弹性变形后,活塞二阶运动有所加剧,在压缩和做功行程中更加明显;在做功行程中裙部最小油膜厚度明显减小,而总摩擦功耗显著增加,在其它行程中两者均无显著改变;油膜压力场峰值变小,在进气和做功行程中减小明显,但压力场分布基本不变。     

汽油机活塞组一气缸套整体耦合传热模型及应用

采用直接耦合的有限元分析方法对一汽油机的活塞组一气缸套系统的瞬态传热过程进行了研究。通过将润滑油膜假设为一维热阻，建立了活塞组气缸套整体耦合系统的三维传热模型，应用所开发的三维流体动压润滑分析程序对活塞环组沿周向瞬时变化的油膜厚度进行了计算与分析。以LJ377MV汽油机活塞组一气缸套零部件为对象进行了应用研究，获得了更为清晰的多部件间的相互传热关系。     

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。     

曲轴—轴承系统多工况动力学与摩擦学耦合分析

以实测示功图为计算依据,以动力学仿真软件ADAMS为工具,以某4缸柴油机的曲轴—轴承系统为研究对象,耦合分析多工况作用下曲轴—轴承系统动力学行为和摩擦学特性。得到的主要结论是:主轴颈中心径向振动响应振幅随转速提高而降低,随最小油膜厚度增大而上升,而最大油膜压力的变化规律主要取决于气缸最高燃烧压力;主轴颈中心径向振动响应振幅和最大油膜压力随负荷提高而上升,最小油膜厚度随负荷的提高而降低。     

基于固流耦合的柴油机缸体水套数值模拟

在研究柴油机冷却系统的流动和传热问题时,边界条件的确定往往成为一个难点。本文先将柴油机活塞-缸套-冷却液-机体组成一个固流耦合传热系统进行整体传热计算,省略了单独计算中较难确定的系统内部边界的定义过程,然后将采用耦合法计算得到某一缸冷却水套的温度场作为新的边界条件应用到整个六缸发动机缸体水套进行数值模拟,得到缸体冷却水套内冷却液流场分布、压力损失等信息,所得结果对柴油机的设计具有指导意义。     

基于连续小波变换的柴油机涡轮增压器振源识别

柴油机涡轮增压器高频振动严重影响到柴油机及整个动力系统的运转可靠性.针对涡轮增压器的主要振源进行识别分析研究,可有效地指导振动控制和本体振动响应优化.针对涡轮增压器本体振动响应具有的高频、宽频带、时变非稳态等特征,利用连续小波变换方法在信号处理中具有的多尺度计算分析频率、精准定位发生时间等时频特性优势,开展瞬态激励下动态振源信号识别分析研究.结合涡轮增压器结构特征及工作原理,对瞬态工况下涡轮增压器振动响应的主要振动源进行识别分析研究,获得气动载荷、转子质量不平衡等激励下的时频特性.通过解析稳态工况(50 513 r/min)下涡轮增压器的振动响应频谱特征信息,结合涡轮增压器结构特征,对涡轮增压器主要振源识别结果进行分析验证.研究结果表明:连续小波变换方法可直观、精准识别涡轮增压器本体振源时频特征.在瞬态工况和稳态工况下,涡轮增压器本体振动受气动载荷激励冲击影响最大,主要表现为叶片通过频率处的空气冲击振动和高频宽频带的结构振动.在稳态工况下,涡轮增压器受转子质量不平衡激励影响明显,主要表现为转频及倍频处发生振动响应峰值现象.