曲轴油孔应力集中的三维有限元分析

引言　　用有限元法对曲轴进行强度分析已成为曲轴设计或故障分析中较常用的方法之一。但由于曲轴形状复杂,为减少计算量,常取单拐或1/2拐进行强度分析;另外由于油孔斜穿过曲轴,在模型网格划分时非常复杂,故常忽略油孔的存在以简化分析模型。这样只对主轴颈圆角和连杆轴颈圆角进行应力计算以保证其疲劳强度,而对油孔处的应力集中只根据经验进行粗略估算校核。但实际情况较为复杂,除了曲轴各圆角处的应力集中要进行校核外,油孔处的应力集中也应进行校核。本文利用有限元法,对新设计的4缸车用柴油机曲轴的油孔应力集中进行了分析。1　曲轴有限…     

一种常见柴油机故障的分析

某单位一台挖掘机在一次重点工程项目作业中出现发动机功率不足、冒黑烟、燃油和机油消耗升高的现象，司机确认系活塞缸套组磨损严重，导致窜气、窜油、功率下降，遂更换全部活塞缸套组，并更换机油，因工程紧急，更换后即投入全负荷使用。使用约90h后上述故障现象再次出现，停车检查发现第4、5两缸的活塞、缸套磨损严重，重新更换磨损严重的两缸活塞缸套组，未更换机油，即投入全负荷使用。使用约90h后在出现上述故障的同时，还伴有异响、转速下降，停车检查发现新更换的两缸中第4缸活塞头碎裂、活塞销断、缸套破裂、连杆弯曲、该缸左侧机…     

小缸径柴油机直喷式燃烧系统的研究与试验

本文论述了小缸径(80mm以下)柴油机直喷式燃烧系统的研究与试验,给出了有代表性的DI175F直喷式柴油机的研究试验结果,并与原机175F和国外同类机型柴油机性能做了比较。其比燃料消耗率由原机278g/(kW·h)降低到250.9g/(kW·h),手摇起动最低温度由原机0～5℃降低到—12℃。本研究结果性能指标已达到国外同类机型90年代水平,为我国小缸径柴油机直喷技术的应用提供了可靠的依据。     

车用柴油机缸孔在缸盖螺栓预紧力下变形的数值模拟与试验研究

建立了493车用柴油机缸孔变形的整体接触关系模型,提出了缸盖垫的非线性组合模型及缸套圆环模型。对缸孔在缸盖螺栓预紧力下的变形进行数值模拟,并在相同状态下进行静态测量。模拟结果表明:对于4缸柴油机而言,第二缸与第三缸变形的方向和大小均相似,而第一缸与第四缸则各不相同。静态测量结果显示:各横截面的变形趋势及最大变形位置与模拟结果基本相同,变形值误差为3%～12%。采用模拟计算和试验测量相结合的方法,可以获得缸孔变形的全面信息,为优化结构设计提供依据。同时也可对模拟模型和边界条件的正确性进行标定和验证。     

基于Pro-Mechanica的四缸车用高速发动机平衡系统优化设计

针时四缸车用高速发动机的平衡问题,建立了平衡系统评价模型。采用Pro-Engineer软件对运动件进行精确建模,采用Pro-Mechanica模块时曲轴、活塞、连杆、双平衡轴组成的运动系统进行精确的运动分析,得出系统惯性力及力矩的平衡情况。应用该评价模型对自主开发的486QE发动机的平衡机构进行了优化设计,快速达到平衡系统的设计目标值。     

高次多项式非对称高速车用柴油机配气凸轮型线设计

推导了高次多项式非对称凸轮型线的解析式,编制了凸轮型线设计程序,并以某一车用柴油机顶置凸轮轴为例进行了非对称凸型线设计。计算结果表明：采用非对称凸轮型线不仅可以保持较高的丰满系数,而且可以使凸轮下降段升程曲线变化更平缓,同时降低气门的落座速度和落座加速度。气门下降段的速度最大值和加速度最大值明显降低。     

4气门柴油机进气特性的数值模拟和试验研究

分析了4气门进气的特点，利用STAR—CD流体软件对2个进气道在进气过程中气体流速、压力、温度的变化情况进行了分析，从而降低了新产品开发和试验周期，是产品设计和气道研究上的突破。     

基于虚拟方法的发动机曲柄连杆机构优化设计

为降低多缸发动机曲柄连杆机构的振动,根据多刚体动力学理论,建立了参数化的曲柄连杆机构动态仿真模型,克服了传统的双质量模型中采用惯性力静力等效法的误差,快速获取其动力学特性数据;并结合对机构内主要件强度的有限元分析,改进了主要运动件的原始结构。通过以上工作,改善了曲柄连杆机构的动态特性,降低了发动机的振动,为曲柄连杆机构的优化设计提供了一种可借鉴的方法。     

高速柴油机顶置式配气凸轮机构的动力学计算

介绍了高速柴油机顶置式配气凸轮机构的动力学模型,用ＭＡＴＬＡＢ语言变摇臂比顶置凸轮轴配气机构的动力计算通用程序,利用通用程序对ＣＴ４８４Ｑ高速柴油机配气机构进行了动力学计算,计算结果表明,当柴油机转速增高到２８００ｒ／ｍｉｎ时,凸轮与摇臂发生脱离现象,速度曲线波动较大,建议通过改进凸轮型线设计或提高配气系统和气门弹簧刚度来改善配气系统的动力性。