排气歧管失效诊断研究

针对发动机开发过程中排气歧管开裂的工程问题,采用Abaqus CAE建立了排气歧管及其相关部件的有限元模型,根据排气歧管裂纹试验规范模拟计算排气歧管瞬态温度场;随后进行排气歧管的瞬态流固耦合分析,计算结果表明排气歧管局部存在塑性应变过大的情况,与裂纹试验中排气歧管开裂位置吻合;经过局部结构优化,最终解决了该排气歧管的开裂问题。     

Simulation and Experimental Study on the Thermal Loads of Exhaust Manifold

为某发动机排气歧管建立流固耦合模型,以进行热负荷仿真分析,模型中考虑了辐射换热和材料的非线性;同时在台架上对排气歧管进行了温度场和应变测量.仿真与测试结果表明,排气歧管汇合处的温度最高,部分区域发生了塑性变形,塑性应变最大位置与发生断裂破环的危险区域相吻合.     

汽车发动机缸盖与排气歧管装配体的模态分析

发动机排气系统的密封决定着发动机性能,研究发动机的振动对密封性能的影响。应用ANSYS Workbench软件分析,对汽车发动机缸盖、排气歧管密封垫及排气歧管的装配体进行带有预应力的模态分析,得到该装配体的固有频率,并与发动机对外激振频率进行比较,进而判断两者之间不能发生共振现象。证明该因素不会影响发动机缸盖、密封垫片及排气歧管装配体的密封性能。     

某车型汽车排气歧管断裂失效分析

某车型汽车进行可靠性及耐久性试验时,行驶至10 000 km后发生发动机排气歧管断裂失效,通过对其化学成分、硬度及金相组织进行研究分析,发现其排气歧管因蠕化率过低,且存在粗大片状石墨,在恶劣的工况下发生热疲劳断裂。针对其失效原因进行深入分析,并提出了预防及改进措施。     

基于有限元的排气歧管隔热罩的振动分析与噪声验证

以新开发的发动机排气歧管隔热罩为研究对象,充分运用CATIA软件的曲面造型功能和CAE分析功能,对四种方案隔热罩自由模态分析,研究固有频率和对应的振型,对比相应的最大变形量,再通过发动机台架辐射噪声测试验证,选出最优方案,并制作最优方案的样件,通过了整车七万公里道路耐久试验验证。     

基于STAR-CCM＋的歧管式催化转换器流场分析

利用计算流体动力学（CFD）软件STAR—CCM＋,建立了某4缸汽油发动机的歧管式催化转换器的三维数值计算模型。运用多孔介质模型模拟催化转化器载体的内部流动,对催化转化器的稳态流动进行了数值模拟,对发动机不同气缸工作时气体流动分布、流动不均匀性和排气背压进行数值计算。从CAE的角度分析了催化转化器进口端面破损及进出气端颜色不均的原因,为歧管式催化转化器结构设计和性能改进提供理论依据。     

发动机排气歧管断裂分析

近年来,由于防止废气污染、噪声及提高燃油效率的需要,发动机气缸的排气温度不断提高,以及因超载和路况等原因引起发动机超负荷运行,导致排气歧管的热疲劳开裂时有发生。对某车型发动机排气歧管的热疲劳断裂问题进行综合失效分析,并从材料、结构方面提出改进意见。     

CFD在发动机排气歧管设计中的应用

发动机排气歧管的传统设计方法已不能满足现代设计的需求,应用计算流体动力学（CFD）可以深入地了解排气歧管内部的压力和流场分布。文章利用发动机排气歧管气体流动的数学描述及排气歧管三维数值模拟及Fluent软件平台,采用k-ε湍流模型,对排气歧管内部压力和速度的分布情况进行了模拟和分析。结果表明,应用CFD来研究排气歧管和模拟其内部流动状况,计算效率高,容易实现,CFD对优化发动机排气歧管的结构设计和改善排气效果具有很好的指导意义。     

基于ANSYS的发动机排气歧管流热固耦合性能分析

发动机排气歧管运行在高低温交变载荷下局部存在热应力集中引起塑性形变，易产生疲劳破坏，影响使用寿命。运用ANSYS workbench模块对排气歧管进行了流热固耦合性能分析，通过对高温高压废气流动模拟得出排气歧管的管道流场、应力场和温度场，确定了排气歧管塑性形变集中位置，验证了排气歧管设计，同时对排气歧管结构性能进行了分析。     

某款汽油机排气门断裂失效的原因分析(1)

为了解决某款摩托车发动机排气门断裂失效的故障,利用AVL的EXCITE_TD模拟分析软件,对该发动机的配气机构排气侧进行了运动学和动力学分析,由软件的模拟运算结果找到了设计不合理之处及导致断裂故障发生的原因,并提出了故障解决方案,为发动机设计改进提供了可靠依据。     

发动机舱过热的仿真分析

针对发动机舱存在过热现象,应用CAE技术对整车在怠速时的机舱内空气流动状况进行了仿真分析,结果显示在散热器、冷凝器及风扇处存在回流现象,经过排气歧管的气流因其它部件遮挡而流向右大灯,且排气歧管温度很高,相当于对气流进行加热,造成右大灯温度过高。文章通过设置导流通道来增加进风量和减小回流,改善了发动机舱内的空气流动状况,因此,该方案是有效可行的,指出通过对发动机舱进行冷态的模拟仿真并辅助一定的实践经验完全可以解决好发动机舱过热问题.     

某1.8T汽油发动机振动性能改进研究

发动机横置改纵置后振动量明显增加,通过结构对比分析、CAE计算模态特征分析以及试验分析,确定改型机排气系统对整机振动量具有重要影响作用;通过CAE建立能够大幅提高系统固有频率的新排气布置方案,通过振动测试认为新的排气系统达到了大幅降低整机振动量的目的,满足了设计要求.     

基于BOOST软件对某款汽油机排气歧管的优化

利用AVL BOOST软件对某款汽油机进行了一维不稳定流动模拟计算,发现4-1的排气歧管连接方式影响发动机的充气效率.将排气歧管连接方式由原来的4-1改为4-2-1,且在不影响各缸充气效率的情况下,微调排气歧管的长度得到3种方案.通过比较功率和扭矩确定方案2为最佳方案,并按改进方案2设计排气系统进行了试验.结果表明.与原方案相比,按方案2改进排气系统后发动机功率提高,且其燃油消耗曲线更加平坦,低油耗范围扩大.     

汽车排气系统的模态分析

汽车排气系统同发动机和车体相连,为降低发动机工作过程对环境和乘员造成的影响,文章对排气系统进行了模态分析,并探讨了发动机的振动对汽车排气系统的影响,得出排气系统在各阶频率下的振型图。通过模态分析可知,发动机的激励频率对排气系统有一定影响,指出为避免排气系统发生共振,进行优化设计时,应使各阶的固有频率避开发动机的工作频率,改善排气系统的性能,延长使用寿命。     

涡轮特性曲线优化与缸内直喷汽油机排气歧管匹配研究

分别采用4种方法优化了某涡轮增压器特性曲线,并将计算结果与输入的测量点数据进行了对比,确定了适合优化所用涡轮流量-压比曲线的最佳方法。利用AMESim软件建立了某汽油机整机热力学仿真模型,并对该发动机全负荷工况的主要参数进行了标定。将所得涡轮特性曲线用于该涡轮增压汽油机的排气歧管优化匹配研究中。结果表明,合理匹配排气歧管可以使该机中低速扭矩和燃油消耗率分别实现5.2%和5%的改善。     

整车排气系统匹配研讨

发动机被公认为汽车的心脏,随着法规及人类环境意识的增强,针对发动机排放提出的要求也越来越高。排气系统对降低排气损失、保证发动机良好的性能、合理控制及减少污染物排放、发动机排气噪声控制都起到了关键性作用。因此排气系统匹配对整车来说至关重要,本文研讨了整车排气系统的基本匹配方法,为以后其它产品的开发提供了参考。     

排气歧管漏气对催化器的影响

目前市场上很多发动机的三元催化器封装在紧耦式的排气歧管中,封装后如果发生泄漏现象,将对整体的废气处理效果产生很大的影响,并且造成排温过高和催化器寿命降低等一系列后果。文章阐述了紧密耦合式排气歧管封装后的泄漏问题以及泄漏后对于发动机整体排放的影响,通过对三元催化器反应机理、试验结果以及失效件的状态分析,指出排气歧管泄漏影响最终尾气质量,并以此为依据指导日后发动机排气系统的设计和大规模生产等实际应用。     

某柴油机排气歧管的热固耦合分析

某型柴油机排气歧管在热冲击试验中出现断裂。采用热固耦合的分析方法,模拟排气歧管在全速全负荷工作时的温度场以及冷却过程中的热应力。通过分析发现歧管出口处热应力超过了材料本身的屈服点,在局部产生了塑性变形。当温度低于室温时,歧管的局部区域反复产生残余应力与残余变形后,因热疲劳导致断裂。根据计算结果,找出了歧管断裂原因并提出了优化方案。