柴油机活塞销孔型线对比分析研究

针对某柴油机活塞销孔的磨损问题,分别借助有限元方法和EHD仿真方法研究了不同销座结构匹配多种销孔型线对接触应力的影响,及不同活塞销孔型线对润滑特征评价参数的影响。综合研究表明,活塞销孔型线与热变形匹配不合理所引起的润滑状态恶化是导致活塞销孔磨损的直接原因,因此通过合理调整销孔型线可使接触应力均匀,润滑状态良好,并有效降低活塞销座磨损风险。     

柴油机活塞环镀层摩擦学特性研究

对镀铬、喷钼和陶瓷复合镀铬的柴油机球墨铸铁活塞环的摩擦学性能进行了试验研究.试验结果表明,3种活塞环中,高硬度的铬层、陶瓷颗粒和储油微孔隙的存在使陶瓷复合镀铬活塞环具有最佳的耐磨性,其磨损系数仅为镀铬环的14.5%、喷钼环的0.02%;喷钼活塞环摩擦因数最低,但其磨损系数是陶瓷复合镀铬活塞环的49.6倍.     

活塞环/气缸套磨损性能的试验研究

根据柴油机活塞环/气缸套快速磨损模拟试验结果,分析了铌铸铁活塞环的磨损性能,对比考察了活塞环外圆是否镀铬对气缸套磨损性能的影响。试验结果表明,铌铸铁活塞环的磨损性能有显著提高,外圆未镀铬的铌铸铁油环与气缸套材料有良好的匹配性能。装机使用表明,铌铸铁油环与原镀铬油环相比,具有成本低、耐磨性好和无镀铬污染等优点。     

陶瓷纤维增强铝基复合材料活塞的研究

结合山东滨州渤海活塞股份有限公司近年来陶瓷纤维增强铝基合材料活塞开发的进展，介绍了这种活塞优异的高温强度，耐磨性及耐热性等特点，研究的YC6108QA,6110Z,YC61121TZ,6200Z等复合材料活塞，高温抗拉强度提高了20％，硬度提高了15－20个布氏硬度单位，体积稳定性也比较理想，从而改善了活塞的使用和性能试验）未出现异常现象，性能良好，质量达到较高水平。     

发动机气缸套磨损谱编制方法研究

通过对气缸套-活塞环进行润滑分析,得到了不同曲轴转角位置活塞环的微凸体载荷分布及磨损速率。结合动载荷特点对Archard磨损计算模型进行了修正,同时根据载荷分级对发动机工况进行了离散,计算得到了各离散网格单元内的磨损参数,基于发动机整机载荷谱,采用时间插值方法,编制了典型任务剖面下的气缸套磨损谱。     

镶圈内冷一体活塞的数值研究

为了研究镶圈和内冷油腔对活塞可靠性的影响,对同一型号、不同结构的带镶圈活塞进行模拟计算分析。首先对标定工况下的镶圈活塞进行硬度塞测温试验,作为温度场模拟计算的约束条件;然后考虑温度、燃烧压力、惯性力等因素影响进行热机耦合计算,得到活塞关键位置的变形、应力等结果;最后,使用疲劳分析软件计算活塞的高周疲劳。通过对比发现,镶圈内冷一体活塞一环槽根部温度分别比镶圈活塞和镶圈内冷活塞低6.5%,16%,其热应力分别降低了33%,15%,机械应力分别降低了31%,11%。结果表明,镶圈内冷一体结构的应用,有效避免了应力集中现象,既可以有效降低活塞头部热负荷和机械负荷,同时也能增强环槽的耐磨性,延长环槽下侧面的寿命。     

中磷缸套与铬钼铜活塞环的磨损机制

利用SRV高温磨损试验机模拟了缸套一活塞环在上止点区域的工作状态，研究了中磷(MP)缸套／铬钼铜(CrMoCu)环在190℃的高温环境和不同载荷下的磨损形式，分析了材料副在相应条件下的磨损机制。研究结果表明，在较轻载荷下、环、套表面主要为均匀的磨料磨损，环表面还出现了小区域的疲劳剥落；在中等载荷下，环、套表面除了磨料磨损外，还呈现了明显的粘着现象；在重裁条件下，磨损形式为磨料、疲劳、粘着、氧化和犁沟式混合磨损。     

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。     

直线度误差对活塞销轴承润滑性能的影响

基于Reynolds润滑方程和油膜厚度方程,研究了直线度误差对轴承润滑性能的影响,建立了轴向几何型线的数学表达公式;针对某高速大功率柴油机,建立了详细的单缸计算分析仿真模型;研究了锥形、喇叭形、桶形和三角形误差对活塞销轴承的最小油膜厚度、最大油膜压力、轴瓦最大摩擦力矩、平均摩擦功损失以及油膜温度变化曲线和温度场分布的影响规律.研究结果表明:不同活塞销直线度误差的素线形状对轴承润滑性能的影响不同,素线形状的极值点位置对活塞销动态特性和轴承润滑性能的影响较大,素线曲率的影响要小些;使活塞销素线形状失去对称性,或使活塞销刚度减小的误差,对轴承润滑不利,有导致衬套脱落、烧蚀的危险.     

柴油机连杆小头与活塞销轴承润滑特性分析

利用活塞连杆弹性流体动力学润滑(EHD)模型,研究了活塞销与连杆小头轴承的润滑特性。首先建立了活塞销、连杆及活塞的有限元模型,并对其进行了自由度缩减,然后建立了连杆小头轴承EHD仿真模型。通过分析连杆小头轴承油膜厚度、油膜压力、粗糙接触压力等轴承润滑特性参数,研究了不同配合间隙、活塞销和连杆小头刚度匹配等参数对润滑的影响,分析了柴油机在工作过程中出现连杆小头衬套异常烧蚀的故障原因。结果表明,活塞销与连杆小头刚度匹配、连杆小头间隙对连杆小头轴承润滑特性有较大的影响。     

气门锥面等离子喷焊钴基合金层的高温磨损特性研究

为适应高温、腐蚀、冲击载荷等恶劣的工作条件,采用等离子喷焊方法在气门锥面制备了钴基合金涂层。在气门模拟磨损试验机上进行了磨损试验,用扫描电镜观察了焊层磨损面的组织形貌,用能谱仪分析了焊层磨损面的成分,测试了焊层磨损后的硬度变化。结果表明,该喷焊层具有良好的耐高温磨损性能。     

基于高温磨损试验的活塞环区温度限值研究

合理控制活塞环区温度可避免润滑油结焦引起的活塞环卡滞、扭断,防止因活塞环槽、活塞环过度磨损失去对高压燃气的密封而导致的窜气、烧机油甚至活塞报废故障。通过开展不同温度下的活塞环槽-活塞环材料级高温磨损试验,以CD 10W/40润滑油结焦、高镍奥氏体铸铁活塞环槽-球墨铸铁活塞环的过度磨损为评价依据,确定活塞环区的合理温度范围,为活塞结构、材料及加工工艺优化设计,冷却系统的有效布置,以及活塞和活塞环的热损伤抑制提供依据。     

应用振动信号诊断汽油机磨损故障

往复发动机的故障诊断是较困难和热点的研究问题。本文主要针对EQ6100发动机常见部件(活塞—缸套、气门、气门挺杆、连杆轴承、曲轴轴承、活塞销与衬套)磨损故障进行了振动测试研究。在EQ6100发动机预先模拟各种故障,然后测取了在不同参数条件下的故障信号,并用时域和频域分析法进行了分析比较。通过分析,得出了各种故障诊断的特征参数及实现的方法。     

Approach to minimization of piston slap force for noise reduction – investigation of piston slap force by numerical simulation

Impact force caused by piston slap is one of the major mechanical noise sources in a diesel engine. The optimization of piston pin offset for impact force reduction has been reported by many researchers. However, if a modification has large effect at idling, high-speed noise tends to increase and vice versa. It was very difficult to reduce piston slap noise at all engine speeds. In this paper, the mechanism of the piston slap was investigated precisely utilizing numerical simulation. Simultaneous noise reduction in the conditions of both idling and high speed was achieved successfully by optimizing the piston's center of gravity as well as piston pin offset. Furthermore, engine sound quality was also significantly improved.     

硅酸铝纤维增强复合材料的耐磨性

针对发动机活塞的磨损特点，分别在高温、高负荷、高速度和高频冲等条件下，将常用的ＺＬ１０９活塞材料和高镍奥氏体铸铁镶圈材料与硅酸铝纤维增强ＺＬ１０９复合材料进行了磨损对比试验，结果表明，复合材料的耐磨性优于ＺＬ１０９和铸铁镶圈材料。     

增压柴油机内冷油腔活塞结构分析及评价

以增压柴油机振荡内冷却油腔活塞非对称性结构为研究对象,构建了全活塞-活塞销-连杆小头的有限元接触模型,分析了活塞工作条件下的导热耦合关系。确定了当量换热边界条件;进行了在机械-热负荷联合作用下的结构应力及变形分析;为直观反映温度因素对活塞结构强度的影响,提出了对结构应力合理表述的应力-温度散点图评价方法;在此基础上对原有的活塞结构进行了改进。     

力之星摩托车纳米金陶发动机

纳米金陶发动机采用全铝合金纳米陶瓷技术缸体、微弧氧化陶瓷技术活塞及TiN陶瓷活塞环。该系列发动机耐磨、减小摩擦、导热好、提升功率、节油并有利于环境保护。     

10W/40CD~+柴油机机油的研制和应用

研制的半合成油型和加H2 处理基础油型 10W 4 0CD+ 柴油机机油 ,通过了CD级柴油机机油国际标准发动机台架试验和大功率高速柴油机耐久性考核试验 ,很好地满足了高增压中冷大功率高速柴油机的使用要求。大功率高速柴油机拆检结果表明 ,发动机积炭少 ,各对摩擦副磨损小。具有一定分水性能的柴油机机油通过了Cat.1K国际标准发动机台架试验 ,表明可以用国内高性能发动机试验评定具有国际先进水平的发动机机油     

基于活塞热机耦合仿真的柴油-天然气双燃料发动机替代率研究

建立了柴油-天然气双燃料发动机活塞、活塞销、连杆的有限元模型,分析了活塞在不同替代率下标定功率工况时的温度分布情况,将活塞上某些点处的仿真值与实测值进行了对比,误差满足工程要求.将温度场分布作为热机耦合的初始条件加载到活塞上,计算活塞热机耦合作用下的应力场和变形场.结果表明:活塞最高温度值出现在活塞顶部偏离燃烧室一侧,热机耦合的最大应力出现在销座内侧上部,最大变形值出现在活塞顶部偏离燃烧室的外侧,并随着替代率的增加而升高.     

筑路机械活塞杆表面电刷镀强化的试验研究

概述了用电刷镀方法强化筑路机械活塞杆的工艺设计.通过对镀层与基体的结合强度试验、耐磨性试验、耐腐蚀试验,系统地论证了这种工艺的可行性和可靠性,为镍钨合金镀层的开发应用提供了依据.