气缸盖衬垫强度的计算机模拟分析

为防止气缸盖衬垫在发动机运行过程中损坏，研究了多层钢板气缸盖衬垫的特性，包括对缸内压力的密封性和疲劳强度。柴油机缸内压力高且气缸盖螺栓轴向拉力大，使衬垫处于苛刻的环境中。发动机性能提高后，衬垫钢板会出现裂纹，必须采取相应的对策。平的中心钢板产生裂纹的原因尚未找到，先前也没有相关的评估方法。因此，采用三维非线性有限元计算方法分析裂纹产生的原因。首先进行静态加压台架试验，并测定气缸盖衬垫的应变量，以确定计算的有效性。然后采用相同的方法计算应变分布，重点是钢板的位置。结果表明，裂纹方向上产生的应变取决于各钢板的相对位置。最后，采用相当于实际发动机耐久性试验的模型进行了估算，得出很高的应变，研究表明，裂纹是由钢板位置间的空隙引起的。该计算方法表明，当中心钢板厚度可变时，增加其厚度对减小应变很有效。中心钢板厚度的优化可使衬垫在完成实际发动机耐久性试验后不出现裂纹。