D160F型柴油机气缸盖气缸套温度场试验研究

本文介绍Ｄ１６０Ｆ型风冷柴油机分别在标定和超负荷工况下气缸盖、气缸套温度场的测量结果，分析了温度分布的特点，并指出降低鼻梁区和排气门座圈温度，以及改善温度分布均匀性的途径。     

B＆W 6L60MCE柴油机气缸套非稳态热应力分析

建立过渡工况(起动、停车)气缸套非稳态热应力分析模型以及反映过渡工况特点的边界条件数学模型。对过渡工况下的传热和热应力以及工作循环中的温度波、波动热应力和脉动机械应力的计算结果进行了重点分析。从而对气缸套非稳态热应力做出正确的分析。表明非稳态热应力和脉动机械应力对材料引起的疲劳破坏是气缸套失效的主要原因。     

B&W 6L60MCE柴油机气缸套非稳态热应力分析

建立过渡工况(起动、停车)气缸套非稳态热应力分析模型以及反映过渡工况特点的边界条件数学模型.对过渡工况下的传热和热应力以及工作循环中的温度波、波动热应力和脉动机械应力的计算结果进行了重点分析.从而对气缸套非稳态热应力做出正确的分析.表明非稳态热应力和脉动机械应力对材料引起的疲劳破坏是气缸套失效的主要原因.     

某汽油机过渡工况气缸盖温度场数值模拟计算

应用ANSYS有限元分析软件,建立了某汽油机气缸盖三维有限元分析模型,计算了过渡工况过程中气缸盖温度变化历程。计算结果显示:该汽油机在起动工况气缸盖温度变化最剧烈,突减工况温度变化最缓慢;起动工况气缸盖温度达到稳定时间最短;在起动工况气缸盖燃烧室凹坑内壁面温度变化率要大于燃烧室凹坑外同其相似位置。     

柴油机过渡工况下气缸盖非稳定热负荷的试验研究与分析

本文主要研究柴油机过渡工况下气缸盖非稳定热负荷的测试技术,以便为有限元计算非稳定温度场和准稳态热应力场提供真实、可信的边界条件;为判断和评价气缸盖可靠性,为气缸盖及其他受热零部件的疲劳寿命提供实机温度、应力测试依据。试验是在一台S195型柴油机上进行的。本文着重考察最恶劣而又典型的起动和停机工况。在对发动机零部件无损条件下,用高温电阻应变片和露头型铠装热电偶测取该机气缸盖的温度历程,并在材料应力发生最大变化的区域中测取最危险点上的应变曲线。由应变实测历程发现柴油机受热零部件在突加工况下将出现应力峰值。文中所提出的方法,可满足柴油机设计、生产及使用部门的需要。由实测的温度扬可反求气缸内传热第三类边界条件,它比较真实地反映气缸盖所处复杂环境中的边界条件,与实测值能较好的吻合,从而为非稳定热负荷的理论计算提供了可靠的保证。     

内燃机燃烧室耦合零件系统过渡工况的传热模拟

内燃机的起动、停车或加载过程会引起燃烧室零件的急剧加热或冷却，从而导致零件温度场发生剧烈变化，在零件表面产生远远高于静态应力的动态热应力或准静态热应力，造成高温零件的疲劳失效。为了求解燃烧室耦合三维零件系统过渡工况的非稳态温度分布，建立了相应的耦合传热数学和物理模型，并在此基础上建立了复杂运动边界上单元的有限元离散理论，该理论是耦合三维零件系统过渡工况计算机数值分析的基础。     

过渡工况下柴油机活塞三维温度场的求解

本文利用有限元法计算了柴油机过渡工况下活塞的三维温度场,讨论了有限元法求解非稳态温度场中的一些问题。结合实测活塞温度历程提出了过渡工况下活塞温度及其边界参数的变化模式。文中还利用了有限元前后处理技术,使有限元计算中的单元剖分、编码、数据输入、结果分析、图形输出等方面实现了自动化。为深入进行柴油机零件的计算机辅助分析提供了方便。     

钢壳陶瓷喷涂隔热排气道气缸盖单缸试验研究

介绍了单缸增压风冷模拟试验台设计调试过程和气缸盖温度测量方法。采用陶瓷钢壳隔热排气道气缸盖,增大供油量后,发动机功率从２９．４ＫＷ提高至３３．１ｋＷ,其燃油湖水率、排气烟度有所下降,但排气温度约升高２０℃,在相同工况下,隔热排气道内表面温度上升４５℃,但气缸盖外表面温度下降２５℃。     

直喷式柴油机瞬态工况燃烧噪声的试验研究与分析

研究直喷式柴油机瞬态工况对燃烧噪声影响机理。开展内燃机瞬态工况测试技术和测试方法研究，找出瞬态工况下燃烧噪声相对于同转速、同负荷的稳态工况燃烧噪声差异的规律，并从瞬念与稳态工况下燃烧过程的差异对试验结果进行分析。瞬态工况擘面温度、喷油爪力、针阀升程最大值和针阀外启持续时问均高于同负荷同转速的稳态工况，导致瞬态工况滞燃期、燃烧始点和喷油最与稳态工况相比产生差异。结果表明，瞬态工况下动力负荷和压力高频振荡相对于同负荷同转速的稳态工况发生改变是引起燃烧噪声产生差异的根本原因。     

高速内燃机凸轮与挺柱付润滑过程的数值分析

本文利用一种快速求解非稳态弹流润滑方程的数值方法，获得了高速内燃机凸轮与挺柱付非稳态弹流润滑方程的完全数值解，深入地研究了这对摩擦付的表面油膜形状及压力分布在接触过程中的变化规律，指出了正常运转工况时凸轮与挺柱在开启与关闭过程中各自润滑过程的特点以及最危险的部位。为合理设计凸轮型线、制定跑合机制，本文提供了最接近工况的润滑理论依据。     

风冷汽油机缸盖瞬态传热研究

本文介绍了作者在风冷汽油机上所进行的瞬态温度场测量及用表面温度法理论计算的研究结果。作者选 用的实验机型为１６５Ｆ－Ⅲ型风冷汽油机，通过在其缸盖在布置多支ＴＣＳ－Ｋ型薄膜热电偶，利用自行开发的测量系统，实测了在不同运转工况下的温度场。同时，还研究了沉积物对温度测量的影响。在此基础上，运用表面温度法，进行了局部瞬态换热系数的计算，并对结果进行了理论分析。     

基于缸盖振动信号的柴油机多工况性能预测

采用小波分析法和时间序列法从柴油机缸盖表面振动信号识别气缸压力,通过对示功图 进行分析计算得到了相应的放热规律;采用双韦柏函数对放热规律进行拟合,建立了双韦柏参数的多工况变化关系式,实现了放热规律的多工况计算,并与工作过程数值计算相结合,从柴油机缸盖振动信号预测多工况性能。     

考虑沸腾和缸内局部传热的缸盖流固耦合传热分析

以某商用车直列6缸柴油机作为研究对象,基于缸内传热模型获得内燃机缸盖和缸套的燃气侧局部传热边界条件;基于均相流沸腾传热模型获得水侧传热边界;实现水侧、燃气侧边界与结构温度场计算的耦合,并判断水腔内沸腾传热的状态。结果表明:缸盖温度计算值与实测值吻合,缸盖最高温度位于缸盖底面两个排气门之间;排气门之间的燃气传热系数和燃气温度均处于较高值,缸内局部传热显著;在缸盖底面中心和排气门附近水腔内的冷却水处于部分发展泡核沸腾状态。     

柴油机气缸盖热负荷模拟计算与结构改进

以YZ4105QF柴油机热负荷为研究对象,利用热电偶测试技术,测量了标定工况下YZ4105柴油机气缸盖温度。在此基础上,利用Pro／E三维造型软件建立了气缸盖的三维实体模型,确定了相应的换热边界条件;利用大型有限元分析软件ANSYS计算分析了气缸盖的温度场和热变形,并对气缸盖的结构提出了改进措施。     

基于流固耦合的气缸盖温度场仿真研究

以某高速大功率柴油机气缸盖为研究对象,建立了由气缸盖、气缸体、气缸套以及气缸盖内冷却水道组成的流固耦合系统;通过合理施加流体域及固体域边界条件,利用CFX进行流动与传热计算,得到了冷却水速度场、温度场以及气缸盖温度场,为气缸盖热机耦合的进一步研究提供依据。     

BFM1015柴油机气缸盖的改进设计和试验研究

建立了BFM1015柴油机气缸盖进气道和冷却水腔的改进设计模型,对进气道的流通特性进行了试验对比和冷却水腔的流场分析对比,完成了气缸盖改进模型的砂芯快速成型和铸造加工。在单缸柴油机试验台上对改进设计的新气缸盖进行了试验研究并和原气缸盖的试验结果进行了对比分析。结果表明:安装新气缸盖的单缸柴油机在高转速时燃油消耗率比安装原气缸盖时明显降低,降幅最高达到7g/(kW.h);在相同负荷下,新气缸盖火力面的温度比原气缸盖显著下降,在排气门鼻梁区温度下降最明显,最高下降61.8K;新气缸盖的传热能力比原气缸盖提高约50%。     

各种因素对柴油机气缸内气体和壁面传热影响的研究

在一台单缸柴油机上，采用表面热电偶测量气缸盖壁面的温度波动，应用一维非稳态传热模型计算了气缸盖壁面不同位置的瞬态传热率。在此基础上，分析了转速、负荷、冷却水温、进气温度、压缩比、壁面不同位置等对壁面温度波动和瞬时传热率的影响，得出柴油机气缸内燃气和壁面间的瞬态传热与壁面温度波动水平有关，气缸内气流速度对气缸内传热有较大的影响等结论。     

柴油机缸盖循环瞬态温度场仿真计算分析

为研究柴油机缸盖零件在一个工作循环内温度场即循环瞬态温度场的分布、变化规律,应用有限元分析软件ANSYS对某柴油机气缸盖进行了循环瞬态温度场的仿真计算。结果显示：柴油机在稳定工况运行时,缸内燃气周期性热冲击造成缸盖底板壁面温度波动明显;沿缸盖高度方向,随着深度变大,温度波动幅度迅速变小,当深度为2mm时,温度趋于平稳;...     

用三维有限元法对柴油机气缸盖几个设计方案作对比分析

以Z6110型柴油机缸盖为例,采用三维有限元建模对几个缸盖方案进行了结构强度对比分析,计算了气缸盖的温度场、综合应力场。其计算结果和试验结果基本吻合,为柴油机气缸盖结构设计改进提供了理论依据。     

小型直喷柴油机传热过程的研究

本文在实测１９０Ａ直喷柴油机缸盖表面瞬态温度的基础上，对该柴油机缸内传热过程进行了分析。利用有限元数值计算方法，针对改变结构设计和冷却方式的不同情况，进行了活塞温度场模拟计算，通过对不同隔热方案和隔热机理进行了研究，为减少该柴油机散热损失提供了理论基础和可行方案。