柴油机缸套-活塞副磨损动态监测方法研究

选择柴油机缸套-活塞副运行工况中的磨损状态和磨损超限状态进行了研究。针对柴油机缸套-活塞副不同的磨损运行状态,利用机体表面振动及油样铁谱分析方法进行了研究。结果表明：柴油机缸套-活塞副处于不同磨损状态时,机体表面振动相应地变化,润滑油中磨损颗粒的成分、形貌及尺寸也会发生．相应的变化;机体表面振动、铁谱分析方法可对缸套-活塞副磨损运行状态实现有效的监测,并为多信息融合技术提供方法和数据基础。     

活塞组-气缸套耦合传热模拟

将柴油机缸内燃气、活塞组-气缸套、冷却介质作为一个耦合体,考虑相应的物理场及各部件间的耦合传热关系,建立了活塞组-气缸套的耦合传热模型。并用该模型实机模拟了6110型柴油机活塞组-气缸套的耦合传热过程．预测出活塞组润滑油膜-气缸套的耦合传热过程。实验表明数值结果合理可信。     

柴油机缸套-活塞组磨损的监测研究

采用对比试验的方法,研究了柴油机缸套-活塞组磨损对气缸漏气率和燃油消耗量的影响.针对柴油机缸套-活塞组不同的磨损运行状态,利用机身振动信号及油样光谱分析方法进行了研究.结果表明,机身振动信号、油样光谱分析方法可以对缸套-活塞组磨损运行状态实现有效的监测,并为多信息融合技术提供试验方法和数据基础.     

用耦合分析法研究内燃机活塞环-气缸套传热润滑摩擦问题

在以往对活塞环-气缸套润滑摩擦性能的研究中,大都忽略了活塞组-气缸套间的导热,或者将导热过程简化,这与该摩擦副的实际润滑摩擦状况相去甚远.把柴油机缸内燃气、活塞、活塞环、润滑油膜、气缸套、冷却介质作为一个耦合体,考虑各部件间及相应物理场间的耦合关系,采用耦合分析法建立了活塞环-气缸套的三维非稳态热混合润滑摩擦模型.该模型以三维瞬态热传导模型、动压润滑模型和润滑油膜传热模型为基础,并考虑了润滑油的黏温变化、燃烧室燃气泄漏、表面粗糙度、油膜破裂位置以及气缸套圆周方向上的非轴对称性等影响因素.采用上述模型,对6110型柴油机活塞环-气缸套摩擦副进行了传热、润滑、摩擦耦合分析,得到了活塞组-气缸套的温度场,并用试验证实了耦合模型的正确性;与此同时,得出了润滑油膜的温度、黏度、最小油膜厚度和摩擦热随曲轴转角和活塞环周向高度的分布曲线.     

用表面振动信号诊断135型柴油机活塞—气缸套的磨损状态

本文介绍利用柴油机机身表面振动信号诊断活塞－气缸套磨损状态的研究。作者对活塞撞击气缸套激励力的大小和在不同间隙状态下活塞撞击气缸套的时间（用曲轴转角表示）进行了理论计算；实测了柴油机机身表面的振动信号，并进行了模拟不同磨损状态的试验，对振动信号进行了分析处理。实验和计算表明；活塞对气缸套的横向撞击是机身振动的主要激励力；可以用机身表面振动信号来诊断活塞－气缸套的磨损状态。作者建立了活塞－气缸套磨损     

活塞环摩擦热对燃烧室部件耦合系统的传热影响模拟研究

在内燃机传热全仿真模拟研究中考虑了环组摩擦热的影响,建立了一整套有关环组摩擦热处理子模型：1）活塞环－气缸厌的混合润滑模型;2）摩擦热计算模型;3）摩擦热在活塞组和气缸厌间的分配模型;4）摩擦热在活塞组和气缸套上的分布模型。利用这些模型,模拟了125风冷柴油机环组摩擦热对活塞组－气缸套耦合系统的传热影响。     

用表面振动信号诊断135型柴油机活塞—气缸套的磨损状态

本文介绍利用柴油机机身表面振动信号诊断活塞—气缸套磨损状态的研究。作者对活塞撞击气缸套激励力的大小和在不同间隙状态下活塞撞击气缸套的时间（用曲轴转角表示）进行了理论计算；实测了柴油机机身表面的振动信号，并进行了模拟不同磨损状态的试验，对振动信号进行了分析处理。实验和计算表明；活塞对气缸套的横向撞击是机身振动的主要激励力；可以用机身表面振动信号来诊断活塞—气缸套的磨损状态。作者建立了活塞—气缸套磨损状态和振动特征量的关系（称之为判据），利用这些判据研制出集“信号采集—数据处理—诊断”于一体的ＤＣＭ—Ⅰ型气缸套在线诊断仪。     

小型风冷柴油机采用双金属气缸套防止活塞咬缸

我厂在研制175F—2型立式高速风冷柴油机过程中,曾对几种不同结构形式的气缸套进行装机热负荷对比试验,试验结果表明:高速风冷柴油机的气缸套,采用内套为硼铸铁,外套为铝合金的双金属结构,是防止活塞咬缸较合理的方案。一、单金属硼铸铁缸套和双金属缸套对比试验情况175F—2型高速风冷柴油机,其标定工况为6PS/3000rpm。在试制阶段,对单金属缸套与双金属缸套进行了热负荷适应性试验。其试验结果见表1。     

8E160柴油机活塞组热负荷及机械负荷耦合分析

采用活塞、活塞环和气缸套耦合的方法对 8E16 0型柴油机的活塞、活塞环、气缸套进行了三维温度场分析。以此为基础 ,对活塞组进行机械负荷和热负荷的耦合分析 ,计算了活塞耦合应力场 ,以深入了解活塞的热负荷状态及综合应力分布情况 ,进而为完成降低热负荷、改善应力分布的改进设计和进一步强化奠定了理论基础。讨论了 8E16 0型柴油机活塞和活塞销的三维有限元分析过程 ,并将本次温度场分析所采用的活塞组—气缸套耦合模型与活塞单一模型作了比较 ,结论为前者加载负荷的试算量比后者大大减少 ,并且精度高。     

柴油机活塞敲击气缸套的分析

柴油机在工作时,活塞不断敲击气缸套。这种现象不仅使噪声增大,导致气缸套穴蚀,而且加速气缸套、活塞及活塞环的磨损。活塞敲击气缸套问题,一般书籍教材中只有定性描述,不易把握问题的实质。本文试图运用力学的基本理论,分析活塞横向运动过程,推导活塞横向运动速度公式。在此基础上,定量分析各种因素对活塞敲击气缸套的影响规律,以更清楚地认识活塞敲击气缸套现象。     

高强化机车柴油机组合活塞热弹性接触分析

零件之间的接触与配合问题在内燃机零件强度和可靠性设计中是一个迫切需要解决的重要问题。本文以机车柴油机钢顶铝裙组合活塞为对象，建立组合活塞钢顶-铝裙-连接螺栓-活塞销的四体接触计算模型。采用该模型对组合活塞在预紧工况、最大惯性力工况、最大气体爆发压力工况下进行了三维热弹性接触有限元分析，根据Von—Mises屈服条件对活塞疲劳强度进行分析，以确定组合活塞的受力薄弱环节，从而改进组合活塞的结构设计，为改进其设计工艺和提高其工作可靠性提供理论依据。     

150型柴油机气缸套温度场有限元分析

针对150型柴油机热负荷问题,以实测温度场数据为基础,确定了气缸套的换热边界条件,建立了完整的气缸套温度场计算模型。运用有限元法分析了150型柴油机标定工况下气缸套三维温度场及热变形。分析结果表明：最高温度为209℃,位于气缸套内壁上端;最大径向变形量为0．244mm,位于气缸套上端。     

柴油机活塞—气缸套磨损故障的振动诊断

通过柴油机活塞－气缸套磨损故障的模拟试验，揭示了机身介面振动信号的故障特征，分析限各振动特征参量对故障的敏感性，提出了活塞－气缸套磨损故障的诊断判据，介绍了柴油机活塞－气缸套磨损间隙的振动监测在ＥＳＭＤＦ系统中的具体实现方法。     

柴油机活塞－气缸套磨损故障的振动诊断

通过柴油机活塞－气缸套磨损故障的模拟试验，揭示了机身侧面振动信号的故障特征，分析了各振动特征参量对故障的敏感性，提出了活塞－气缸套磨损故障的诊断判据，介绍了柴油机活塞－气缸套磨损间隙的振动监测在ＥＳＭＤＦ系统中的具体实现方法     

柴油机气缸活塞组检测与诊断方法

气缸套活塞组的密封性是决定发动机是否能够继续使用、是否需要解体检修的重要依据.本文讨论了两种气缸套活塞组的不解体检测与诊断方法:无负荷测功与油样分析组合检测、气缸压缩压力的检测与分析.对确定发动机是否需要解体、检修具有实用价值.     

基于热机耦合的国-Ⅴ柴油机活塞强度及变形数值分析

建立了国-Ⅴ柴油机活塞、活塞销、连杆和缸套等的有限元模型;利用非线性有限元软件ABAQUS分别计算了该柴油机活塞在最大热负荷工况下的温度场和热机耦合工况下的变形和应力,确定了活塞的最大热负荷区和最大应力区,并对活塞和缸套的接触应力进行了分析。模拟结果表明:活塞喉口部位承受最大热负荷,其温度为321.6℃,低于活塞材料的极限温度;在热机耦合工况下活塞裙部的最大应力为58MPa、最大变形为0.1mm,都在可接受范围之内;同时,活塞与缸套的最大接触应力为29.4MPa,在许用应力范围内。通过上述对国-Ⅴ柴油机活塞强度及变形的分析,可以判定此活塞结构能够满足设计要求。     

从力学角度分析水冷柴油机缸套穴蚀

作为水冷柴油机 ,气缸套发生穴蚀是常见的故障现象。穴蚀是指气缸套外表面某些部位出现一团团蜂窝状的小孔群。穴蚀的产生 ,将导致缸套强度下降 ,严重时还将引起气缸套穿孔或开裂 ,从而造成冷却水进入机油油底壳。下面结合四冲程柴油机的四个工作过程 (见表 1) ,来详细分析柴油机缸套产生穴蚀的原因及通常采取的预防措施。从表 1中的各项分析我们可以知道 ,柴油机在工作过程中 ,由于各阶段气缸的工作状态不同 ,造成活塞的受力也不一样 ,并且活塞的受力呈周期性变化。也就是说柴油机的气缸套受到周期性的活塞侧压力的作用。由于金属有一定的…     

大功率柴油机缸内传热与热负荷分析研究

在对柴油机缸内燃烧和传热研究的基础上,结合所研究的柴油机缸内高温部件的实际结构,应用GT-POWER软件建立了某型柴油机整机数值仿真模型.通过对标定工况和最大扭矩工况下缸内热流分布以及各高温部件的温度场分析表明:高温燃气与活塞的对流传热量最大,缸套与冷却液的对流传热量远大于缸盖与冷却液的对流传热量;缸套、缸盖、活塞的最高温度在标定工况时均高于最大扭矩工况,进、排气门的最高温度在最大扭矩工况均高于标定工况;在所有缸内高温部件中,排气门头部温度最高,最大扭矩工况时达到813K.     

柴油机活塞二阶运动的测量

本文介绍了在S195型柴油机上采用电涡流微位移传感器对活塞二阶运动所进行的非接触测量。传感器安装在气缸套上,测量的参数包括活塞裙部相对于缸壁的横向位移和活塞在缸内的侧倾角。对不同工况下的测量结果进行了分析并构作了活塞缸内运动的动态模式图。(编注:测量方法和电涡流微位移传感器的简介部分删去。)     

活塞缸套副激光强化试验研究

简要介绍了激光表面强化技术及其机理,利用激光技术对大功率机车柴油机的气缸套、活塞环槽进行激光硬化处理技术的试验研究,经硬化处理的气缸套、活塞已装车试验考核.