瞬态温度循环下的气缸垫密封分析与设计

针对气缸垫易于失效的受载和瞬态温度循环工况,提出了瞬态温度循环下的气缸垫密封设计与分析方法.采用材料和接触非线性有限元方法建立缸体、缸盖、气缸垫和螺栓一体化分析模型,进行瞬态温度和结构密封分析,采用密封压力和凸筋跳跃量对气缸垫密封进行评价.通过分析,识别出密封压力和凸筋跳跃量存在风险的区域,对设计进行改进,合理设置停止片高度,做到密封压力和凸筋跳跃量之间的平衡.     

气缸盖罩的开发与试验研究

利用有限元分析和面压试验对缸盖罩壳-密封垫-气缸盖装配总成,进行螺栓预紧状态下的结构分析,得到了密封垫上的压力分布图,发现密封垫压力较低,不能有效密封润滑油,与耐久试验中漏油的实际情况一致。深入分析之后,发现漏油的主要原因是由于螺栓上减振胶垫的压缩量不够,使得罩壳密封垫无法压紧,改进方案采取优化缸盖罩壳密封垫和螺栓减振胶垫的设计尺寸,既保证了缸盖罩壳的减振降噪要求,同时满足密封润滑油的性能。     

考虑非线性因素的气缸盖刚强度分析与评估

对不同工况下气缸盖的强度和变形情况进行了研究,建立了气缸盖—气缸垫—气缸套—机体的组合体三堆实体模型,进行了网格划分及仿真分析.考虑了气缸盖与气缸垫之间接触非线性因素以及气缸垫的材料非线性因素对气缸盖刚强度的影响,在进行正常工况机械强度计算的基础上,缸内最高燃烧压力增加为18 MPa和20 MPa工况下,对气缸盖的强化...     

12150ZL柴油机气缸盖及衬垫密封结构的分析

本文根据12150ZL柴油机使用中多次出现气缸垫窜烟漏气的问题，对150系列柴油机的气缸盖密封结构进行了概述，对其缸体螺栓预紧力进行了试验、统计、分析，并根据安装技术条件进行了具体计算，从而分析了12150ZL柴油机产生缸盖衬垫窜烟漏气的故障原因，提出了对其改进设计的设想。     

12150ZL柴油机气缸盖及衬势密封结构的分析

本文根据１２１５０ＺＬ柴油机使用中多次出现气缸垫窜烟漏气的问题，地１５０同的气缸密封结构进行了概术，对其缸体螺栓预紧力进行试验、统计、分析、并根据安装安装条件进行了具体计算，从而分析了１２１５０ＺＬ柴油机产生缸盖衬势窜烟漏气的故障原因，提出了对其改进设计的设想。     

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%。     

轿车发动机冷却水套流动与传热CFD计算分析

通过UG软件对某汽油机冷却水套建立三维模型,利用计算流体力学软件FLUENT分析发动机内部冷却水的流场分布、换热系数分布以及压力损失,同时对该发动机的冷却水套提出了优化方案并对其计算结果与原方案进行了对比分析。原发动机冷却水套的流动传热计算表明:缸盖进气侧冷却水流动较均匀,3缸和4缸缸体冷却水套排气侧冷却能力较差,1缸和2缸缸盖冷却水套排气侧冷却能力较差,通过改进前后换热系数比较,说明改进后的发动机冷却水套的换热能力优于原发动机冷却水套。     

4缸发动机缸盖结构优化的研究

利用Pro/E软件建立4缸发动机缸盖的三维模型,并运用Abaqus软件对其进行自由振动模态分析。对缸盖固有模态频率和振型进行测试,将有限元计算结果和试验结果进行对比分析表明,两者所得缸盖的固有频率数据吻合性较好,误差小于3%,证明仿真结果可信。对缸盖进行综合研究得出其最佳优化方案,通过优化结果可知,缸盖第1阶模态频率从1 223 Hz提高至1 386 Hz,提高了13.3%,且其它阶模态频率也有明显改善。     

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。     

空气流量计与进气管路集成的设计优化

本文应用计算流体力学分析软件STAR-CCM+对某车型进气系统的流场进行了仿真分析,研究了进气管路设计对压力损失和空气流量计信噪比的影响,多次优化设计方案,最终找到了同时满足两个性能要求并通过试验验证的最优方案。     

某车型安全气囊ECU固定点动刚度优化

本文通过有限元分析,对某轻型客车安全气囊ECU固定点动刚度进行了分析计算,并对固定点的结构进行了改进设计,对不同的方案进行了声惯量曲线仿真对比,采用加强ECU支架及驾驶室前地板优化同时实施的方案,动刚度有了明显的提升,达到了设计要求,最后的验证试验的声惯量曲线与仿真结果吻合,也表明固定点结构的改进是有效的,ECU固定点能够满足设计所需的动刚度要求,有效的提高了设计效率,降低了试验成本。     

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。     

基于Hyperworks的散热器支架有限元分析 及改进设计

文章通过Hyperworks软件对散热器支架进行了仿真分析,判断了散热器支架高强耐久试验时的破坏原因。对散热器支架方案进行了设计改善,通过改进方案的仿真设计,找出了满足强度要求的方案,为今后的汽车散热器支架设计开发提供了可借鉴的方法。     

新型横流式缸盖冷却水套的设计与优化

发动机气缸盖(简称"缸盖")的水套结构设计是否合理对冷却液在缸盖内的流动速度、热交换效率和压力降的大小起着决定性的作用,并直接影响到缸盖在发动机运行过程中的工作稳定性。文章重点研究一种新型横流式缸盖冷却水套的设计,并通过CFD计算分析对水套的结构及冷却性能进行优化与改进。     

机油泵泄压阀卡滞故障分析及解决

介绍汽车发动机机油泵泄压阀卡滞问题的故障分析过程及解决方案。对泄压阀弹簧弹力、初始作动压力、初开压力和全开压力进行设计计算，对量产品泄压阀的结构和设计参数进行对标分析，采用CAE计算分析泄油窗口的受力，找到泄压阀卡滞问题的根本原因，制定对应的解决方案，并通过可靠性试验验证了方案的合理性，对机油泵泄压阀设计防再发具有参考意义。     

发动机冷却系统仿真优化分析

文章在某型号国V柴油机原冷却系统模型基础上进行了优化设计。通过仿真计算,得到系统和各元件的流量、压力分布和温升等情况。对两种不同优化方案的冷却系统工作能力进行预测、评价,根据计算分析结果提出改善建议,指导冷却系统的结构设计及试验,大大缩短研发时间,降低研发成本。     

高原变海拔对柴油机缸压信号的影响分析

针对高原变海拔条件下,某重型柴油机缸盖火力面出现麻点这一故障,提出了随着海拔上升,缸内压力波动剧烈,进而导致对缸盖火力面冲击频次剧增的失效原因假设。为此,通过可模拟高原变海拔环境的单缸机台架试验,采集不同海拔下的缸内压力信号,并对其作集平均经验模态分解(Ensemble Empirical Modal Decomposition,EEMD),分离出缸压信号的不同频率成分,并对每个工况下的功率谱密度进行对比分析。结果表明:通过对分离出来的不同频率成分的能量进行分析,发现缸压高频分量的能量随海拔升高而增加,进而验证了缸盖麻点这一失效现象的假设成立。     

4G15D缸内直喷发动机油气分离模拟分析及试验验证

某4G15D缸内直喷发动机由于在缸盖罩位置布置高压油泵,导致气缸盖罩油气分离部分空间被占用,需要重新设计该款缸内直喷发动机油气分离结构型式。使用CFD仿真分析软件对发动机油气分离器内气液两相流场进行了数值模拟,分析了3种不同结构(改进前后)迷宫式油气分离器的流动分布、压力损失,采用离散模型模拟油滴粒子喷射,假定油滴粒子与壁面碰撞后即被捕捉,进而得出不同直径油滴的油气分离效率,根据仿真分析结果选择最优化设计方案;设计了一种简单而有效的试验方法对油气分离器分离效率间接进行验证。结果表明,采用CFD软件模拟计算方法能够计算出油气分离器油气分离效率,获得的结果反映了流动本质。在模拟分析过程中,油滴直径设定在1～15μm范围内时,根据所需要的油气分离效率优化设计油气分离结构,满足了最终产品要求。同时,在计算分析准确的前提下,提出了相应试验验证方法。     

某柴油机喷油器压紧装置设计与仿真分析

某柴油机缸盖因喷油器安装空间有限,需要对喷油器压紧装置进行设计并对结构强度进行仿真分析。首先根据安装空间要求合理设计喷油器压板,通过对喷油器压紧力的需求确定螺栓的尺寸和等级,进而建立喷油器压紧装置的有限元模型,并将其离散成具有多个自由度的系统。通过仿真计算软件Abaqus进行仿真分析。     

曲轴箱通风系统机油消耗试验与改进设计

对某型车用直列4缸柴油机开展了机油消耗、窜气和曲轴箱压力试验研究,试验结果表明该发动机在低负荷低转速工况下燃油消耗与机油消耗的比值(机燃比)不满足设计要求,随着转速和负荷的提高,总机油消耗量呈增加趋势,曲轴箱通风(PCV)系统所占总机油消耗比例较高,各工况点平均值约为10%。借助CFD仿真手段对原油气分离器及改进方案进行了对比分析,得知原结构油气分离效率较低,改进方案分离效率大幅提高。验证试验表明,3种对比工况下改进方案窜气特性和曲轴箱压力均满足设计要求,PCV系统机油消耗均大幅度下降,说明改进方案合理可行。