GDI发动机气缸盖与活塞的CAD设计

由于汽车排放法规的加严和提高发动机燃油经济性的需要,缸内直喷汽油机研究已经成为内燃机一个重要的前沿课题。文中主要运用计算机三维设计软件Pro/Engineer对直喷发动机的气缸盖和活塞进行了三维结构设计,并对此设计方法的优点进行了总结。     

点火时刻对157FMI发动机缸内直喷燃烧过程的影响研究

以157FMI发动机为研究对象,将其发动机进气道喷射原型尝试性地根据双火花塞位置结构实施缸内直喷技术,通过对比不同点火时刻对缸内燃烧过程的影响进行研究,结果表明:发动机转速为2500r/min,喷油量20mg的情况下,喷油器安装角度设定为55°,随着点火时刻提前,缸内平均压力、温度,压力升高率峰值逐渐增大,且平均压力、温度、压力升高率峰值对应的曲轴转角提前,瞬时放热率峰值出现了先增大后减小的趋势,但峰值相位逐渐提前。研究结果为小型摩托车发动机缸内直喷技术的应用提供了理论指导和参考。     

157FMI汽油机进气道喷射改缸内直喷燃烧特性研究

本文以157FMI汽油机为研究对象,对其尝试性的实施由进气道喷射改为缸内直喷技改,分析了喷油器斜置和喷油器顶置两种方案下的缸内燃烧特性。研究结果表明:合理的布置喷油器对发动机的工作有着至关重要的意义,喷油器顶置方案,不利于后续的燃烧扩散,燃烧较为缓慢,NO生成量较高,喷油器斜置方案则具有较为理想的效果。     

喷嘴伸出量对157FMI发动机缸内直喷燃烧过程的影响

以157FMI发动机为原型,针对其进气道喷射形式尝试根据双火花塞位置结构实施缸内直喷技术,并对缸内喷油器喷嘴伸出量的确定问题开展研究,对比了不同喷嘴伸出量参数对缸内燃烧性能的影响。结果表明:循环喷油量10mg、转速3600r/min及当量比为1的工况下,喷油器安装角度设定为55°时,喷嘴伸出量为X=3.5mm时,其对应的压力升高率为0.419MPa/°CA,超出了一般压力升高率为0.2～0.4MPa/°CA的范围,会导致发动机工作粗暴。当X=3.8mm时,发动机缸内压力、温度和放热量峰值相比X=3mm时低,累积放热量是由燃料燃烧的完全程度决定的,相比之下X=3mm时发动机缸内混合气燃烧的最充分。研究结果为157FMI发动机缸内直喷技术的应用提供了理论指导和参考。     

发动机气缸盖加工工艺研究

结合近年来国内外发动机行业的发展趋势,对结构复杂的发动机气缸盖进行了加工工艺研究。在研究中,讨论了零件定位问题,设计了夹具,并选择了加工刀具。针对发动机气缸盖气门座圈、气门导管孔系和凸轮轴孔,分别进行了加工工艺分析。     

发动机气缸盖逆向设计过程研究

本文介绍了发动机气缸盖的逆向设计开发过程，结合采用逆向设计软件Imageware、Geomagic Studio 、PRO/E，经过三维激光扫描、3D测量、三维逆向造型形成三维模型，最终得到符合参照模型的理想三维模型。     

康明斯发动机气缸盖的修复

康明斯发动机气缸盖为整体式结构，在气缸盖内布置有进、排气道及冷却水套。目前生产的康明斯发动机气缸盖是不镶气门座圈和气门导管的，它们都是在气缸盖上直接加工出来的。进、排气门座表面经过高频加热感应淬火和空气自然冷却，其硬度不小于50HRC,     

燃气机气缸盖水腔流场及刚强度优化

针对某燃气机气缸盖"鼻梁区"冷却不足及缸盖整体刚强度不足的问题,采用高热负荷区域强迫冷却和布置加强筋的方法,对气缸盖水腔流场及刚强度进行优化设计。通过对原气缸盖和优化方案气缸盖进行冷却水腔计算及刚强度计算并进行对比分析,结果表明:优化方案气缸盖底板"鼻梁区"冷却能力明显改善;气缸盖整体刚强度明显增强,尤其是排气道下壁及排气道间"鼻梁区"等区域刚强度得到有效增强。     

GDI发动机颗粒物排放特性研究

本文研究了缸内直喷汽油机在外特性、负荷特性以及不同空燃比和喷油时刻下颗粒物的排放特性。试验结果表明,发动机外特性下的颗粒物排放高于部分负荷速度特性下的颗粒物排放;中低负荷工况下,随负荷增加颗粒物排放逐渐降低,但大负荷或全负荷工况下,颗粒物排放急剧增加;随空燃比增大,缸内直喷汽油机颗粒物排放不断增加;随喷油时刻延迟,颗粒物排放呈现出先降低后增加的变化趋势。     

柴油机气缸盖热-固耦合分析

在建立气缸盖实体模型的基础上,利用相关边界条件计算了气缸盖上各区域的换热系数,并对气缸盖进行了温度场仿真计算;分析了在多种工况下气缸盖的应力,确定了结构上的薄弱区域。认为当气缸盖受到热-固耦合共同作用时,气缸盖内部拉压情况变得更加复杂,各部分应力呈现明显的非线性。     

发动机气缸盖与气缸套温度场测试系统

发动机在稳定工况运行时,气缸内气体温度呈现剧烈周期性变动,气缸盖也将发生一定的温度波动.以某柴油发动机气缸盖和气缸套温度场分布规律为研究对象,采用存储测试技术设计了体积小、输入通道多、同步性好、精度高的温度测试系统.准确可靠的测试数据能够为柴油发动机的可靠性研究,发动机的设计、改进和验收提供依据.     

基于流固耦合柴油机气缸盖温度场的分析

随着柴油机性能的不断强化,气缸盖的传热与热负荷成为一个非常重要的研究方向。首先利用Pro/E软件建立了柴油机气缸盖的几何模型,并对其进行了必要的简化处理;然后利用Hypermesh8.0对气缸盖进行网格划分,利用流固耦合的方法得到三维热边界条件;最后通过ABAQUS软件对柴油机整个冷却系统进行一维冷却计算分析,得出气缸盖火力面的温度场云图。     

发动机缸盖残余应力的测量及分析

采用盲孔法测量3组发动机铝合金缸盖裂纹附近和敏感部位的残余应力情况,分析缸盖内的残余应力对其裂纹产生的具体影响。考虑到缸盖的复杂结构特点和选择的测点位置,测试选用钻铣床钻盲孔和铣断通油管及其侧板,并在钻盲孔释放残余应力和铣削过程中通过30通道应变仪DRA-30A记录测点的应变时域曲线。对测试结果的分析和研究表明:通油管部分的残余应力以压应力为主,下缸体的上表面以拉应力为主,这种上压下拉的残余应力分布情况是缸盖内产生裂纹的主要原因;测点4处产生裂纹的可能性较大,测点7处通油管对下缸体的局部拉伸作用最为明显;B90组结构设计和加工工艺在3组试样中最为合理。据此测试结果和研究结论改进产品的结构和工艺后,该种缸盖满足设计要求。     

气缸盖气门导管孔加工精度改进

提出了16V240ZJB柴油机气缸盖气门导管孔位置因铸造缺陷导致加工轨迹偏移,影响气门导管孔加工精度,并从加工工艺和刀具两方面进行改进,保证产品品质。     

一款增压发动机缸盖系统的设计与开发

介绍了一款在自然吸气发动机基础上开发的增压发动机缸盖系统的设计和开发方法,进行了CATIA三维设计、CAE分析和试验验证。通过量产验证该设计和开发方法是可行的。为后续增压发动机缸盖设计开发奠定基础。     

柴油机缸盖结构有限元模态分析和模态测试

利用有限元分析软件ANSYS对造型十分复杂的某发动机缸盖结构建立了有限元模型,而后进行了自由模态分析计算,得到了该缸盖结构的低阶振动模态频率与模态振型.为验证模态分析模型的正确性,对该缸盖结构进行了模态试验测试,用锤击法对缸盖结构进行振动激励,利用测试软件获取缸盖结构的低阶振动模态频率与振型.通过有限元模态分析与模态测试结果的对比,验证了有限元模态分析模型与结果合理性,为该类型发动机缸盖结构设计与优化提供了参考依据.     

KTA50发动机缸盖裂纹原因分析及预防措施

针对KTA50发动机在使用中出现缸盖裂纹较多的现状,详细分析了造成缸盖裂纹的原因,并在设备操作使用和维护保养等方面提出了预防措施,为降低发动机维修成本提供技术支持与借鉴。     

浅谈液压夹具在转向油缸铸造缸盖加工上的应用

随着液压夹具在机械加工中运用推广,该公司引用液压夹具多年来取得一定成效,文章针对转向油缸的铸造缸盖铣、钻序前后加工工装进行对比分析,重点突出应用全自动液压夹具后可提升装夹效率、加工质量以及降低劳动强度等,可以在不添置设备的情况下,满足产能提升的需求。