柴油机设计理论与实践(2)——柴油机设计所需的基础理论要点

<正> 3.活塞速度 (1) 活塞平均速度(Cm) 活塞平均速度用下式表示: (米/秒) 式中: S=2r=冲程(米) n=转速(转/分) C的用途有: a) 是用来表示柴油机性能的重要参数之一。 b) 用来计算通过进、排气阀的空气量和气体的平均速度。已知通过进气阀的空气流速就能判断柴油机的性能。     

柴油机设计理论与实践(3)——柴油机设计所需的基础理论要点

<正> 5.活塞侧压系数 非增压柴油机活塞的侧压,在每平方厘米活塞面积上为3～5公斤/厘米~2,它与爆发压力相比是微不足道的,因而往往被忽视。可是,由于设计时对此没有给予足够的重视,而导致缸套与活塞磨损快,并且润滑油的耗量大。     

设计参数对液压自由活塞柴油机性能的影响分析

简要介绍了液压自由活塞柴油机的工作原理、动力学仿真模型,通过仿真计算和试验研究,详细分析了设计参数对该柴油机性能的影响规律,获得了影响液压自由活塞柴油机活塞运动规律的主要参数,为压缩比控制、活塞运动规律控制提供了参考依据,为所研制的液压自由活塞柴油机原理样机设计提供理论指导。     

液压自由活塞柴油机动力学参数研究

介绍了液压自由活塞柴油机的工作原理和结构特点,根据其特点对作用于活塞组件上的缸内气体压力、液压力进行了合理的简化,构建了活塞动力学模型,获取了活塞运动过程中的受力图谱,从力学角度分析了活塞的运动特性.通过对动力学模型的计算,获得了影响活塞运动特性的主要参数,分析了各个参数对活塞动力学的影响规律,为液压自由活塞柴油机的设...     

柴油机活塞数据库设计与开发

利用Access建立了一个内燃机数据库,库中包含了柴油机活塞数据表,其中主要设计参数包括压缩高度、活塞总高度、销径、销长度等。利用VC编程实现对数据库的管理,根据设计需要可以将活塞各主要参数之间的关系显示在坐标图上,可直观地分析得出结论,从而提高活塞设计效率。     

对柴油机活塞摩擦力的分析

<正> 从摩擦力测量曲线图中可得出以下结论:1、润滑油的温度对活塞的摩擦损失有很大影响。2、活塞摩擦力不会增加到与发动机转速成正比的程度。3、在膨胀冲程中,由于活塞的敲击所引起的高负荷增加了摩擦力。但由于持续时间短,故其总的损失不大。4、活塞的     

基于摩擦磨损的柴油机活塞裙部型面设计

通过对国Ⅵ柴油机活塞裙部型面进行设计研究,并结合有限元和活塞动力学仿真计算,得出不同型面设计对活塞裙部侧向力、接触压力、敲击动能和磨损载荷等的影响。结果表明:采用叠加幂函数纵向型线结合修正变椭圆的活塞裙部外圆型面使活塞裙部磨损载荷降低了约47.3%,对优化裙部磨损效果十分明显。通过1 000h耐久试验,验证了仿真分析的精度和型面设计的先进性。     

康明斯K系列柴油机的设计特点

介绍了康明斯K系列柴油机在设计上采用的偏置活塞技术、分级正时控制和低温中冷却技术。偏置活塞技术可以大大减轻活塞对气缸套的敲击，有效地预防气缸穴蚀的发生；相对于电探柴油机的全程控制来说，在采用机械控制的燃油系统的柴油机上，康明斯的分级控制系统对柴油机的所有工况能获得比较理想的正时控制；在船用柴油机及一些不宜装用风扇冷却的场合，康明斯K系列柴油机采用低温中冷技术以后，进一步降低了进气温度、燃油耗耗也可降低1％－3％。     

一种提高柴油机性能的方法

本文叙述了增加柴油机活塞行程改善柴油机性能的原理，并列举了几个应用实例。     

高速柴油机用TopWeld~钢活塞

燃油经济性法规要求进一步减小活塞的摩擦和提高热效率。将活塞材料由铝改成钢能在这两方面都得到改善。此外,钢材料的特性可提高活塞的强度、坚固性和耐久性。所有这些好处都能在比铝活塞更小的压缩高度下得以实现。因此,尽管材料密度有所增加,活塞质量可以减小。鉴于钢活塞与铝活塞一样,需要对燃烧室凹坑和环槽区域进行冷却,马勒公司采用1种创新的金属连接技术——激光焊接来形成冷却通道。TopWeld~#174;理念能提供较好的设计灵活性,这是其他任何焊接工艺所无法匹敌的。这种设计灵活性对于复杂的燃烧室几何形状尤为有利,而现代柴油机采用复杂的燃烧室结构是满足燃油经济性和排放要求的必须手段。     

车用柴油机的活塞设计研究

首次提出了车用柴油机活塞的设计可分为基本结构设计、强度设计和运动设计三个部分。阐述了各个设计部分与发动机结构、性能间的内在联系；提出了各个部分的设计要点；揭示了评价活塞综合技术水平的指标。     

重载柴油机活塞的结构设计

<正>在重载柴油机上,活塞的工作可靠性很大程度上是取决于活塞的结构设计。本文编译自联邦德国马勒(Mahle)公司论文集上有关活塞结构设计的文献,力图在活塞结构型式、材料、主要尺寸、冷却油腔、环槽镶圈、销座设计以及结构强度试验等诸方面对马勒公司的研究成果作一较系统的介绍,以供从事活塞设计和研究的专业人员参考。     

x2110N型柴油机活塞设计

本设计选择x2110N型柴油机作为研究对象,针对发动机内部的活塞组与连杆组展开设计。首先确定x2110N型柴油机基本参数,其次查阅柴油机设计手册根据柴油发动机的基本参数及类型确定该型号柴油机相关的参数设计标准,并基于此对x2110N型柴油机的活塞进行参数设计,最后对不同的设计参数完成公式校核并确定涉及可行性,最终设计出密封性能好、稳定性高、质量轻的发动机活塞连杆组。     

柴油机用高性能铸铝活塞

现今柴油机技术发展，给活塞能够承受的热负荷和机械载荷提出了更高的要求，同时对活塞的体积以及重量也有更加严格的限制。而如今普遍采用的硅铝合金活塞越来越无法满足现代活塞设计的要求，因此活塞材料性能的提高已事在必行。由于活塞室内温度和压力可迅速达到甚至超过4000c和200bar，热机械疲劳（TMF）和高周疲劳（HCF）的相互作用导致燃烧室喉口和底部过早出现疲劳裂纹，如图1所示。     

柴油机修理知识讲座(续6)

<正> 4.活塞销的修理 对于“半浮动式”活塞销,如果磨损不大,将销子转过180°调头装,能在一定程度上减缓活塞销及销孔的磨损。由于固定式活塞销只在一边钻有固定螺钉孔,所以不能调头使用。 用千分尺测量活塞销外径,若磨损值超差或表面有刮痕和裂纹时均应更换,应保证新销外径和衬套内径有0.03～0.07mm的间隙。     

6120柴油机拉缸的成因

<正> 我公司汽车队自1988年以来投入使用10余台丹东产黄海牌大客车,其配套发动机为杭州产6120柴油机。从1990年～1992年,先后有4台车5次发生发动机拉缸事故,行驶里程分别为25000～50000km,其中2次严重拉缸导致活塞和气缸报废。最严重的一次使气缸从橡胶封水圈处破碎;缸壁刮痕严重,台阶处粘附着活塞脱落的熔块。活塞头部烧损严重,熔块脱落形成的凹沟深达1.5mm,最宽处达7.0mm;第1道气环因积炭、结胶和活塞头部熔着的作用完全卡死在环槽内;第2道和第3道气环的损坏情形依次减轻;油环正常。另一次严重拉缸与上述情况相似;其余3次也程度不同地呈现出上述情形。因此,这些拉缸故障是典型的烙着磨损现象。     

拖拉机用柴油机活塞 第一环槽强化方法的选择

<正> 活塞第一环槽的磨损不仅决定活塞的工作寿命,而且决定整台柴油机的使用寿命。虽然根据其参数情况,活塞使用时间还可能多1～2倍,但大多数活塞是由于磨损而损坏。 众所周知,环—槽组合是在大的循环压力(6～14MPa)和高温(220～280℃)条件下工作。无论是活塞环以较小的冲击能量对环槽壁的冲击作用,还是活塞环在有磨料的腐蚀介质中相对环槽作径向往复移动时的磨损,均会使接触表面发生破坏。图1示出了     

柴油机活塞裙部曲面造型的研究

介绍一种确定中凸活塞裙部型面的试验和拟合方法。首先对某国产柴油机（D×S＝75mm-×86mm）的活塞裙部喷涂软质复合材料层后，在标定工况下进行磨合运转以确定活塞裙部的实际外形型面；磨合后的活塞型面采用精密圆度仪来测量。根据测量结果，采用计算几何的Bezier曲面理论对活塞裙部型面进行拟合，设计出该活塞裙部型面。     

柴油机修理知识讲座(续7)

<正> 3.活塞连杆组的组装 活塞连杆组在装到发动机上之前,应先进行总成组装。修理质量的优劣在很大程度上反映在装配过程之中。如活塞销锁环未卡牢靠,工作时脱落将会造成拉缸事故;扭曲环装反,会造成初期走合时的严重窜机油;放置活塞时不注意而碰伤环岸,装入发动机后活塞环在环槽中卡死而造成窜油等等。诸如此类的故障在组装时是经常发生的,因此组装必须认真,确保质量。     

柴油机钢活塞的摩擦特性

据预测,卡车柴油机功率的提高会进一步增加铸铁活塞和钢活塞的需求量,因而对活塞的润滑状态进行了研究。采用浮动衬套法对铸铁活塞和钢活塞的摩擦特性进行了测量分析,为了便于比较,也给出了传统铝活塞的摩擦特性。为了分析活塞的摩擦特性及研究中的新发现,对活塞的二阶运动也进行了测量分析。研究结果表明,铸铁活塞在压缩上止点为边界润滑状态,其原因可能是活塞与气缸套间隙过大导致活塞倾斜角度过大,钢活塞由于裙部机油润滑充分,在上止点及下止点处于流体润滑状态。