直列8缸柴油机增压器的振动研究与优化设计

某直列8缸发动机在开发过程中出现增压器振动速度大的问题,为此利用Abaqus软件建立增压器仿真模型,并根据增压器振动的实测结果对模型进行修正。根据仿真结果,提出改进建议：加强整机固定,降低振动源振动;降低增压器支架高度,增大增压器底座刚度。对优化后的增压器进行振动测试,结果表明振动速度低于限值,满足设计要求。     

发动机附件支架疲劳失效分析与结构优化设计

介绍了某发动机上电控线束支架疲劳失效分析与结构优化设计的过程和结果。根据应用匹配要求,在某发动机上增加一个电控线束支架,首次设计的线束支架在道路试验中出现了断裂现象。对此,通过对支架失效原因的预测,并结合有限元分析和试验载荷,在支架疲劳分析基础上,利用模态分析和谐响应分析,对支架共振状态下的疲劳应力和安全系数进行计算,确定支架失效的主要原因。通过结构优化设计,消除了支架在发动机工作状态下的失效风险。     

真空控制阀功能失效分析

随着涡轮增压器在发动机上的应用越来越普遍,负压控制增压器执行器已成为增压器执行器控制策略的主流技术。真空控制阀应用在发动机上,为增压器执行器输出负压,驱动增压器执行器工作。真空控制阀作为电磁式执行器,性能稳定,且控制准确。自带空气滤清器的真空控制阀与普通真空控制阀相比,可提升机舱布置自由度,真空控制阀布置无需受空气滤清器布置掣肘。我们通过研究某机型上两种真空控制阀失效情况,结合真空控制阀工作原理确定自带空气滤清器真空控制阀功能失效的真因,并根据问题真因制定防止真空控制阀功能失效的措施。     

汽油发动机涡轮增压器一种失效模式剖析的研究

随着汽车行业的飞速发展,涡轮增压发动机逐渐成为主流。涡轮增压器的广泛应用,在降低发动机排量的同时提升了功率和扭矩,同时也降低了油耗。由于涡轮增压器是利用发动机排出的废气驱动涡轮运转,所以整个系统需要承受较高的热负荷,同时增压器的工作转速最高可达到200 000 r/min以上,这也对冷却、润滑提出了较高的要求。在如此严苛的工作环境下,增压器经常会出现诸如异响、漏油、超增压或增压压力不足等失效模式。本文针对某型汽油发动机,重点剖析、研究论证增压器出现压端压力失衡(增压后进气管路漏气)失效时,对发动机工作的影响。     

基于大数据分析的增压器漏油改进方案研究

利用应用细分及大数据分析方法,通过对重点应用的增压器压端漏油失效的发动机运行工况参数进行批量统计分析,准确认定失效原因。基于实际运行边界数据,对系统和增压器产品均做了针对性的设计改进,解决方案也按照应用细分方式进行准确分类实施。充分利用大数据分析理念解决失效问题,做到了解决方案准确有效和成本最优化。     

柴油机增压器与排气歧管结合面漏气改进措施

某研发阶段的四缸柴油机在台架试验过程中,增压器与排气歧管结合面经常发生漏气现象。经分析主要原因为增压器垫片设计存在缺陷以及增压器垫片、增压器螺柱与螺母材料选择不合适,无法满足增压器与排气歧管在高温恶劣环境下的密封条件,最终导致密封失效而发生漏气。因此,对增压器垫片设计及垫片、螺柱与螺母材料进行改进,最终解决了增压器与排气歧管法兰结合面漏气问题。     

相继增压系统切换过程对增压器辅推轴承轴向力影响与轴承优化研究

采用数值仿真方法研究基本增压器在系统切换过程中的轴向力变化规律,并提出了辅助推力轴承的改进设计方法。首先数值仿真研究了基本增压器的转子系统在切换时的压气机/涡轮关键典型截面气动参数分布情况,分析了在柴油机增压模式切换过程中基本增压器转子轴向力大小和方向变化规律,然后提出了增加轴承承力面及改变承力面材料的优化方案。结果表明：基本增压器辅助推力轴承在切换的5 s时间内轴向力发生翻转,最大约承受2 273 N的反向轴向力,是造成切换过程辅助推力轴承磨损的关键原因;优化方案最大承载能力为优化前的4.8倍,显著提升了辅助推力轴承承载力。经增压器平台可靠性验证,改进后的增压器辅助推力轴承在相同时间内未出现碰磨现象。     

含裂纹损伤叶片在切变来流下的应力耦合性分析

针对含裂纹损伤风力机在运行过程中产生的失效现象，将切变来流作为入口条件，基于流固耦合原理，分析含不同形式裂纹损伤的风力机叶片应力分布规律。通过无人机现场实验得知，裂纹主要集中于叶根（r/R=0.10截面）和叶中（r/R=0.50截面）后缘部位。单叶片在30°方位角时应力最大，额定风速下分布于叶根的裂纹受力最大，为33.34 MPa。强风风速下分布于叶中的裂纹受力最大，为44.31 MPa。重力载荷主要影响叶根部位的受力，气动载荷则主要作用于叶中，风速越大，叶中部位的裂纹越容易产生扩展。同时，沿弦向分布的裂纹，其扩展趋势最强。对于叶根处裂纹而言，若使叶片产生失效，裂纹长度需达到弦长的1/2、深度需达到叶片厚度的1/2；对于叶中处裂纹而言，若使叶片产生失效，裂纹长度需达到弦长的3/8、深度需达到叶片厚度的1/3。     

车用柴油机大小涡轮相继增压系统固定转速切换的试验研究

针对某车用柴油机采用两台不同尺寸涡轮增压器的相继涡轮增压系统进行了试验研究。对柴油机分别采用大增压器、小增压器和大小增压器并联的3种方案进行外特性试验,通过分析试验结果初步确定了系统的两条固定转速切换线。对大小涡轮相继增压系统进行切换试验研究,并对切换过程中发动机转速的波动情况进行了分析,最终确定大增压器与小增压器相互切换的上下行转速分别为1380 r/min和1335 r/min,大增压器与大小两台增压器并联相互切换的上下行转速分别为1970 r/min和1955 r/min。最后,对固定转速切换的可靠性进行了试验验证。     

基于CAE的某发动机增压器故障分析及优化

某增压直喷发动机在进行发动机台架可靠性试验过程中,涡轮增压器由于中间体和蜗壳连接抱箍松脱造成失效,通过采用CAE仿真分析手段结合试验测试,对涡轮增压器模态和振动分析并进行发动机台架涡轮增压器振动测试,结果表明涡轮增压器中间体抱箍松脱是由于涡轮增压器模态低引起共振造成的。通过对涡轮增压器和排气系统进行优化设计,整改后通过了可靠性试验。     

固定式光伏支架可承受荷载有限元分析

针对固定式光伏支架,使用实测的材料属性和三维线性开口梁单元进行有限元模拟分析。基于实测方法,通过简易横梁验证有限元模拟的准确性。根据有限元模拟结果,确定支架在正常使用极限状态下可承受的荷载。然后分别探究横梁间距、立柱数量、前后立柱间距对可承受荷载的影响,结果表明立柱数量的影响最显著,随着立柱数量增多,荷载更加均匀地分布到整个支架上,可承受荷载增加,平均每增加一对立柱,提升约1953 N;随着横梁间距的增加,中间两根横梁受到立柱的支撑效果减小,受载时局部挠曲变形增加,可承受荷载下降;前后立柱间距的变化主要影响支架受载均匀性,在间距为斜梁水平投影长度的50%时,挠曲变形较均匀地分布于4根横梁上,支架可承受荷载最大。     

一种船用柴油发动机增压器支架的设计

介绍了某船用柴油发动机增压器支架的设计,在考虑到满足功能要求、材料选择、空间布置等关键的基础上最终确定了增压器支架的设计结构,并通过有限元计算优化和验证了增压器支架的结构设计。     

一种船用柴油机增压器支架的设计

介绍了某船用柴油机增压器支架的设计。在考虑到满足功能要求、材料选择、空间布置等关键的基础上最终确定了增压器支架的设计结构,并通过有限元计算优化和验证了增压器支架的结构设计。     

涡轮增压器的流动模拟方法综述

随着人们对节能环保问题的日渐关注,增压技术特别是涡轮增压器在内燃机上的应用也越来越普遍,而研究涡轮增压器内的流动对设计高效率的增压器至关重要。综合国内外研究涡轮增压器的流动模拟方法,总结和概括了在模拟增压器内部流动方面的一般方法和普遍规律,对充分了解增压器内的流动过程并改善其工作性能具有一定意义。     

ZN310A4型增压器支承结构改进设计

通过对ZN310A4型增压器支架及螺柱裂断质量问题的调查、分析,找出结构上存在的问题。对涡轮出气壳、支架定位结构及相关零部件材料作了改进。试验及装机运行考核结果证明,新结构有效解决了该型增压器支架及螺柱裂断质量问题。     

信息报道

<正> 新型的ZN248废气涡轮增压器由上海七一一研究所和四川江津增压器厂合作研制的一种名为ZN248的废气涡轮增压器,于1991年11月29日在四川江津增压器厂通过了由重庆市科委主持的鉴定。 ZN248废气涡轮增压器主要由单级轴流涡轮和与涡轮同轴的离心式压气机组成,采用内支滑动轴承外供油润滑系统。具有重量轻、体积小、结构可靠以及性能优良等特点。适配功率在400～1700kW之间,可广泛应用于船舶推进、机车牵引和固定电站等发动机上。ZN248涡轮增压器的总效率为     

可变喷嘴涡轮增压器与柴油机匹配的数值模拟

利用GT-Power一维仿真软件,建立了J90S固定截面涡轮增压柴油机WD615.50的仿真计算模型,并与试验数据进行对比,验证模型的准确性。在此基础上,将原机的J90S固定截面涡轮增压器改为JK90S可变喷嘴涡轮增压器,建立可变喷嘴涡轮增压柴油机的仿真计算模型,对JK90S与WD615.50柴油机的匹配规律进行数值模拟。数值模拟结果表明:与固定截面涡轮增压器相比,在柴油机低速工况下,通过关小可变喷嘴涡轮增压器喷嘴环叶片的开度,柴油机进气更加充足,功率及转矩稍有增加,经济性有所改善。根据数值模拟结果,确定了最佳喷嘴环叶片开度随柴油机转速及负荷的变化规律。     

增压锅炉耐火砖衬结构的断裂失效分析

针对增压锅炉炉膛耐火砖衬出现横向裂纹的现象,综合考虑耐火砖所承受的热冲击、高温烟气冲刷及机械载荷的复杂工作环境,对局部砖衬结构进行了三维仿真建模,采用有限元方法进行瞬态温度场和应力场计算。结果分析表明：耐火砖衬结构的断裂失效主要是由于增压锅炉快速升、降温过程引起的拉压应力反复作用所致的疲劳损伤,停炉降温过程中的拉应力是引起断裂失效的直接原因。     

模态分析在排气歧管支架开发中的应用

主要研究典型的排气歧管催化器支架的开发。发动机耐久性试验失效,靠近发动机排气端的失效主要与支架失效有关。通过应用NVH理论知识,以及材料的疲劳理论,采用CAE及试验的方式,主要是排气歧管催化器模态分析,将排气歧管的结构模态频率提高到避开发动机的共振频率。介绍了支架的模态分析过程以及谐振试验,进行了耐久性验证,并归纳总结成完整方法作为设计参考。     

船用增压器系统模态分析及优化

为提升船用增压器系统的可靠性,以零部件的固有模态属性为基础,利用Abaqus软件对现有某6缸中速柴油机的增压器及相关零部件模型进行仿真模态分析,并通过试验对仿真结果进行校验。结果表明:基于仿真的模态分析满足精度要求,增压器系统一阶模态频率为67.36 Hz,低于设计要求的90 Hz,且转速为1150～1300 r/min时,共振倾向明显。根据仿真模态分析结果提出相应的优化解决方案,通过优化增压器支架结构形式,增加整个增压器及相关零部件的支撑刚度。试验结果表明:增压器系统的一阶模态频率提高到90.8 Hz,避免增压器系统在发动机运行区间内发生共振,提升了柴油机整机的运行可靠性,优化方案满足设计要求。