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。     

柴油机活塞组耦合模型有限元分析

建立了活塞、活塞环、活塞销和缸套的耦合模型，采用接触对、设定接触热阻的方法对耦合模型进行了二维和三维瞬态温度场的分析。对采用接触模型和粘贴方式模型的分析结果做了比较。对活塞组的机械负荷及热负荷做了耦合场静态分析。     

汽油机活塞组—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—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—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。     

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。     

活塞敲击引起的缸套振动响应对缸套水侧空化的影响研究

为研究活塞侧击引起的缸套振动响应对柴油机缸套水侧空化状况的影响,以某国Ⅵ水冷柴油机为研究对象,结合结构动力学与计算流体力学,对缸套表面振动与其水侧流体动力学行为进行耦合分析.基于柴油机试验台架实测了缸套壁面振动,对应建立了柴油机气缸总成瞬态动力学模型,结合仿真与实测振动响应研究了活塞侧击作用下的缸套振动特性.然后,将瞬态动力学计算结果以动网格的形式输入二维冷却水套模型中进行数值模拟,研究了缸套振动形式、水套厚度和出口压力等因素对空化的影响.结果表明,缸套在活塞侧向力作用下的高频振动与其结构固有模态有关,缸套的高频模态振动和冷却水套厚度对缸套水侧的空化现象影响显著.提高冷却水套出口压力可小幅削减空化强度,而增加水套厚度对缸套水侧空化的抑制作用更为明显.     

活塞组件-缸套摩擦副润滑研究综述

活塞组件-缸套是内燃机最重要的摩擦副之一,研究活塞组件-缸套摩擦副的润滑有助于提高内燃机的动力性、经济性、可靠性和耐久性等。针对内燃机活塞组件-缸套摩擦副的主要组成部分,论述活塞环-缸套摩擦副和活塞裙-缸套摩擦副润滑研究的主要成果。基于目前的研究现状,理论和方法不够完善,与实际情况不完全相符,讨论和展望活塞组件-缸套摩擦副润滑有待深入研究的问题。     

基于GT-Suite的活塞环-缸套摩擦特性研究

以活塞环-缸套为研究对象,利用GT-Suite软件建立了活塞环-缸套摩擦模型,将摩擦、润滑和动力学三者耦合起来,同时考虑了活塞环和缸套的扭曲变形、接触表面粗糙度等因素,计算分析标定工况下活塞环-缸套的油膜厚度、油压分布、摩擦力和摩擦功耗。着重分析了不同润滑油温和不同转速条件下第一环油膜厚度和摩擦功耗,结果表明:第一道活塞环处润滑效果差、摩擦功耗高;随着油温升高,油膜厚度显著减少,同时摩擦功耗显著减少,综合考虑润滑和摩擦功耗,发现油温在80~90℃时摩擦特性较为理想;随着转速提高,油膜厚度增加,同时摩擦功耗增加,转速对油膜厚度影响较小,对摩擦功耗有显著影响。     

活塞环形成油膜厚度的估算

<正> 现代民内燃机的动力储备在很大程度上由活塞环-缸套摩擦副的工作能力所决定,并且首先要由这个摩擦副保证有可靠的润滑条件所决定。应当指出,发动机活塞环-缸套上部润滑油工作条件非常苛刻:活塞环-缸套零件的高温使润滑油粘度急刷下降,接近上死点顶部空间的工作气体压力达到最大值,活塞环处的油膜液体动力压力趋近于零。这样,活塞环与缸套在此区间的接触条件接近于临界状态。此外,当活塞工作行程下行时,活塞的顶环在气缸表面上所形成的润滑油膜厚度,对评定润滑油工作热氧化条件,以及润滑油在发动机整个润     

发动机活塞环-缸套低摩擦设计仿真分析

以某直列3缸汽油机为研究对象,建立了仿真计算模型,验证了模型的正确性,利用该模型分析了活塞环结构对活塞环-缸套摩擦副润滑的影响。研究表明:过大或过小的活塞环径向桶面高度都会增加活塞环-缸套摩擦副的摩擦损失;在保证发动机平稳运行的基础上,应尽可能选择小的切向弹力;开口间隙对活塞环-缸套之间的窜气量影响很大,冷态时,该款发动机开口间隙为0.38~0.40mm时最佳。     

车辆发动机缸套—活塞环磨损试验研究

为了实现对车辆发动机缸套—活塞环磨损失效分析和仿真计算,以缸套—活塞环摩擦副为研究对象,制作与缸套—活塞环相同材料的磨损试样,采用拉丁超立方法设计了模拟缸套上止点附近磨损的8组不同压力与速度的试样磨损试验。依据磨损试验数据,分析了缸套试样的磨损质量和磨损率的变化过程;通过试样表面电镜扫描,分析了缸套试样不同磨损阶段的表面形貌特征;采用响应面拟合方法,建立了不同工况下Archard黏着磨损模型中磨损系数K的计算公式,为发动机缸套—活塞环磨损仿真计算提供基础。     

车辆拆装检修小技巧

(1)安装活塞连杆组在汽车维修中,向缸套内安装活塞连杆组时,苦无专门的活塞环卡箍使活塞限位,不仅容易折断活塞环,而且装配困难。这时采用两块旧轴瓦片,用手将这两块瓦片紧紧地夹住活塞环(及活塞),然后用锤把轻轻一推,活塞连杆组便非常顺利地装入缸套。可省时省力简单方便。     

活塞环和气缸套表面形貌对润滑性能的影响

综合考虑缸套热变形、缸套温度场、弹性变形以及润滑油变黏度等因素影响，建立活塞环-缸套摩擦副的瞬态流体动压润滑计算模型，分析发动机工况、活塞环-缸套接触面粗糙度方向和粗糙度大小对摩擦功耗和窜气量的影响。研究发现，当转速升高时，摩擦功耗升高，影响发动机效率；活塞环采用横向粗糙度方向和缸套采用纵向粗糙度方向的组合，能够同时使窜气量和摩擦功耗处于较低的水平；综合粗糙度一致时，采用活塞环表面粗糙度低于缸套表面粗糙度的组合，能有效降低摩擦功耗。     

冷却强度、配对副以及润滑介质对活塞环槽温度限值的影响

在自制的基于摩擦力的活塞环槽温度限值测试装置上,采用火焰加热活塞模拟内燃机燃烧室的燃烧过程,在加热强度一定的条件下,分别研究不同冷却强度、配对副以及润滑介质时缸套-活塞环间的摩擦力随活塞环槽温度的变化。结果发现:活塞环槽温度限值随冷却强度的增大而逐渐提高;CKS环与镀铬缸套配副时比镀铬环以及喷钼环与镀铬缸套配副时活塞环槽温度限值高;SAE15W/40润滑油作为润滑介质时比SAE40,SAE10W/30润滑油作为润滑介质时活塞环槽温度限值高。     

缸套-活塞环三维润滑状态模拟分析

以发动机缸套-活塞环摩擦副为对象,研究润滑表面粗糙度、润滑油的变黏度效应以及气缸套圆周方向的形变等因素对润滑状态的影响。运用三维瞬态平均Reynolds方程与微凸体接触模型,建立缸套-活塞环三维瞬态动压润滑模型,并使用Fortran语言编制了润滑状态计算程序,得出行程内的最小油膜厚度、压力分布、摩擦力等曲线。结合实际工况对计算结果进行分析,表明在活塞环圆周方向上的油膜压力及油膜厚度分布都是不均匀的,有明显变化;在压缩冲程上止点附近,微凸体摩擦力数倍于流体摩擦力,是引起摩擦磨损的主要原因。     

提高灰铸铁缸套耐磨性的方法

发动机的耐用性在很大程度上取决于气缸-活塞组各零件;首先是缸套的耐磨性.用非合金铸铁制造的缸套在使用条件恶劣的情况下,磨料磨损过程加剧,摩擦表面的热效应增强,不能保证发动机的耐用性.有些厂在缸套壁上镶嵌耐热镍合金垫片,虽然气缸-活塞组的强度有所提高,但也存在对摩擦副的某些不良影响.实验室和实车试验已     

基于强耦合理论的柴油机稳态传热计算

为了解决柴油机冷却水与机体组件之间的流动与传热问题,将强耦合理论应用于柴油机的稳态传热计算。建立了柴油机机体—缸盖—缸套—缸垫—冷却水腔的流—固耦合模型,通过内燃机工作过程仿真确定燃气侧的传热边界条件,进行了数值模拟。最终得到了冷却水腔内速度、压力、传热系数以及主要受热零部件的温度分布情况。     

活塞组件耦合作用下的气缸套变形特征分析

为评估某V型高强化柴油机气缸套的变形特征,考虑活塞组件的耦合作用,建立气缸套变形分析的有限元分析模型。采用有限元非线性求解方法对气缸套热-机耦合工况下结构变形进行求解,获得气缸套工作状态下的结构变形量,并充分说明在气缸套结构变形分析中考虑活塞组件耦合效应的重要性。分析了缸套结构纵向及不同高度截面变形特点,结果表明,缸盖螺栓预紧载荷和活塞侧向作用力对缸套缸口和活塞上止点处的截面变形影响较大,气缸套中下部截面变形相对较小,主要以椭圆变形为主。     

本田250踏板车缸套的代用

大家都知道,四冲程摩托车缸套磨损严重的话,只更换活塞、活塞环不能根本解决烧机油的问题,就只有更换缸体。但是,进口摩托车的缸套、活塞、活塞环不但很难买到,且价格惊人。如果能像维修汽车发动机那样,镶嵌缸套,那么不但能解决烧机油现象,而且价格便宜,日后维修更是轻而易举,使那些久治不愈的车起死回生。本人就以本田250(大棉羊)踏板车为例,详细说明该车缸套、活塞的选择、改装过程。 此车缸径为72mm,通过查阅大量的汽车缸套、活塞数据,我选择了奥拓车的缸套,活塞(缸径为68.5mm,缸套外径为72.5mm,活塞经过加工后可以使用)。把原车缸套镗削     

使用劣质油封的教训

我公司有一台BJ1041轻型载货汽车,发动机型号是CA488,使用18个月后,发动机机油消耗量很大,排气管排出蓝烟。故障发生后,车辆到一汽服务站去检查维修,发现活塞与缸套的间隙过大,活塞环也有磨损,修理厂建议更换缸套、活塞、活塞环、活塞销和气门油封等,当时因     

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.