采用模拟缸盖技术缸孔变形的数值分析与试验研究

建立了缸体,缸盖的仿真模型:对装配模拟缸盖和真实缸盖的缸体的缸孔变形进行了数值模拟;并在相同状态下进行静态测量。试验结果表明:采用模拟缸盖技术加工的缸体,在装配缸盖后缸孔圆度、圆柱度较加工后精度变化小,圆度误差减小了近90%,可以很好的保证缸体在装配模拟缸盖后与缸体机机后缸孔精度的一致性。     

基于计算机辅助工程技术的柴油机缸盖垫密封性分析

某柴油机缸盖垫在前期通过了面压试验确认,但在可靠性试验中出现缸盖垫开裂现象。利用Abaqus软件建立仿真计算模型,对不同工况下的缸盖垫线压力、波动量进行分析。结果表明,原缸盖垫线压力满足设计要求,但波动量超过了设计限值。随后提出改进方案,并对改进方案,进行仿真分析,最终通过缸盖垫疲劳振动试验验证2种缸盖垫的仿真计算结果。     

柴油机气缸盖多场耦合分析及冷却性能影响因素分析

通过热流固耦合分析方法,对某柴油机缸盖的温度场、耦合应力场进行了分析,并通过试验对计算结果进行验证。在此基础上,对缸盖冷却性能的影响因素进行分析。结果表明:入口质量流量在一定范围内变大,能够显著降低缸盖的最高温度,但质量流量继续增大时,冷却效果变化不明显;入口温度值的高低对缸盖最大温度影响效果较为明显;在大于层流层厚度范围内增大粗糙度,可降低缸盖的最高温度值,但效果不显著。     

基于流固耦合方法的某缸盖热机疲劳分析及设计改进

为分析某增压柴油机缸盖排气道侧水套在台架耐久试验中发生多起开裂失效现象的原因,应用FEA-CFD耦合方法对缸盖进行温度场、应力、高周疲劳强度分析。通过仿真找出缸盖结构薄弱区域。温度场计算结果和火力面温度测量结果一致。经过分析,确认开裂区域应力水平过高、安全系数不足是导致缸盖失效的根本原因。对开裂区域结构进行优化,降低其应力水平,提高缸盖的疲劳安全系数,优化后的缸盖通过了试验验证。     

An Analysis on the Temperature Field of Cylinder Head Based on Fluid-Solid Coupling

为探讨燃烧工质和冷却液共同作用下缸盖的温度分布,采用流固耦合的方法对某柴油机缸盖进行温度场分析.首先利用AVL-Fire对缸内工作过程和水套进行CFD分析,得到气缸和水套壁面的热边界条件,然后把热边界条件映射到有限元网格,通过有限元分析算出缸盖温度场.结果表明,缸盖最高温度远低于材料许可温度,其温度分布合理地阐释了缸盖的“热”工作环境.     

风冷汽油机缸盖及活塞不稳定传热研究的对比

结合CUB1004行程汽油机,在试验研究与模拟计算基础上,对过渡工况下缸盖及活塞的不稳定传热进行了对比研究。建立了缸盖及活塞三维有限元不稳定传热计算模型,获得了过渡工况下其表面温度变化特性,并对缸盖及活塞研究方法进行了对比,获得了一些有意义的结论。     

4缸发动机缸盖结构优化的研究

利用Pro/E软件建立4缸发动机缸盖的三维模型,并运用Abaqus软件对其进行自由振动模态分析。对缸盖固有模态频率和振型进行测试,将有限元计算结果和试验结果进行对比分析表明,两者所得缸盖的固有频率数据吻合性较好,误差小于3%,证明仿真结果可信。对缸盖进行综合研究得出其最佳优化方案,通过优化结果可知,缸盖第1阶模态频率从1 223 Hz提高至1 386 Hz,提高了13.3%,且其它阶模态频率也有明显改善。     

气缸盖冷却水腔的CFD分析和优化

利用CFD程序对某气缸盖冷却水腔进行了多方案分析,对比了缸盖各“鼻梁区”平均流速、冷却水流动阻力损失等数据.计算结果表明:调整缸盖水平冷却水孔方向可以在一定程度上调节“鼻梁区”各区域流速,从而改善缸盖关键区域水流速度的不均匀性;将缸盖入水孔位置从缸盖两侧分别调整到进排气侧,可以明显改善缸盖“鼻梁区”冷却水流动状态,但需...     

高强化柴油机喷雾射流对缸盖热负荷影响的研究

针对高强化柴油机缸盖鼻梁区热负荷过高的问题,研究了喷雾射流对缸盖热负荷的影响,提出了通过调整喷孔夹角、喷孔位置和喷雾锥角来改变喷雾射流,从热侧控制燃气的对流传热,以降低缸盖热负荷的方法。对高强化柴油机进行缸内燃烧和传热过程等三维仿真的结果表明,高强化柴油机中,喷孔夹角约为155°时对燃烧最有利,且不会显著增加缸盖热负荷;减小喷孔出口突出距离有利于改善燃烧效率,但同时会提高缸盖的热负荷;喷雾锥角增大则不利于缸盖热负荷的改善。     

发动机缸盖国产化对性能及标定的影响研究

汽油发动机的缸盖是影响混合气形成和燃烧的重要零部件,是决定发动机性能和可靠性的关键零部件。本文通过试验分析在缸盖国产化后,缸盖的差异对发动机燃烧性能的影响;提出了对发动机电喷系统数据采取重新标定的方法,来改善发动机的性能。同时,通过本文介绍,提供了一种对缸盖进行分析研究的一种方法。     

高热效率混合动力自然吸气汽油机提高进气道流通能力方法研究

开发了一款用于混合动力的2.0L直列四缸自然吸气(NA)汽油机,采用高速燃烧技术实现更高的动力性和热效率。对于采用EGR技术的自然吸气汽油机来说,如何平衡更多进气充量的同时尽可能提高缸内湍流强度成为实现快速燃烧的关键因素。为了提高进气流通能力,借助CFD模拟仿真技术,针对进气道流通截面面积变化、气道关键结构尺寸控制、缸盖燃烧室结构等影响流通能力的因素进行规律性研究和优化设计。研究结果显示通过优化气道截面面积、气道气流走向及缸盖燃烧室结构可显著提高进气道流通能力,同时也实现了更高的滚流强度。     

多缸柴油机气缸盖温度场试验研究

研究了改进型气缸盖温度场的分布情况及变化规律,并与产品气缸盖关键部位的温度分布进行了比较,结果表明,改进后的设计基本达到预期目标。为获得更好的效果,又对备选方案进行了试验比较。试验结果表明,合理的气缸盖整体缩孔方案虽然使水流分布更加合理,但因内部流动阻力增大导致气缸盖底面温度普遍增高4~10℃,可通过更换水泵使其温度降低至与改进型气缸盖相近水平。     

分体冷却式柴油机缸盖水套的CFD分析

利用CFD技术对一高速柴油机缸盖水套进行了分析。介绍了缸盖水套结构调整的基本原则及其计算网格的选取方法，并对3种方案的缸盖冷却流场进行了分析。指出，进一步减小沿进气道侧两缸相邻区域连接截面的面积，可以显著减少沿该侧的冷却液流量，增加沿着排气道侧和喷油器侧的冷却液流量。如在缸盖底部排气门侧加导流盘结构，其冷却效果更好。     

冷却液流动均匀性对缸套热变形的影响研究

对某一高压共轨柴油机的冷却液流动特性和缸盖、缸套关键点温度进行了台架测试,为热分析提供边界条件;建立了缸盖-缸套-冷却水-机体流固耦合模型,应用流-固耦合传热方法,研究了冷却液流动均匀性对缸套热变形的影响,并优化了机体分水孔和缸盖上水孔的流动特性.结果表明:优化后的水套,各缸冷却不均匀性系数平均减小了9.78％;缸盖水...     

DL59天然气发动机冷却水套流动与传热仿真分析

应用商用计算流体力学软件Fluent对某天然气发动机冷却水套进行了模拟计算,得出了缸体、缸盖水套内的冷却液流场分布以及压力损失。水套总压损失的计算结果为43.72kPa,缸体水套冷却液流速0.7m/s以上,缸盖水套冷却液流速0.5m/s以上,均符合流速准则。热负荷较高区域的传热系数也满足要求。     

柴油机缸体—缸套—缸盖—冷却水整体耦合传热仿真研究

采用CFX软件,对由缸体—缸套—缸盖—冷却水组成的系统进行耦合传热分析研究,探索了柴油机整机模拟技术的难点和重点。对耦合系统在标定工况下进行计算,得出了柴油机缸盖、缸套的温度场以及冷却水的流场,提出了冷却水道的改进措施。     

重型柴油机四气门气缸盖的设计

在经验设计的基础上,采用冷却系统CFD与有限元分析相结合的方法,利用CFD定量分析确定了气缸盖的冷却水量和冷却水分布,利用有限元分析了气缸盖的温度场和疲劳安全系数,优化设计了一重型柴油机的四气门气缸盖,并进行了气缸盖测温和发动机可靠性试验。试验证明,该气缸盖工作可靠,测量的温度与计算的温度基本吻合,证明了气缸盖设计方法的有效性。     

车用柴油机缸盖冷却水腔的CFD分析

对WD615普及型欧Ⅲ排放柴油机的冷却水腔进行了CFD模拟,对冷却水腔的整体流动均匀性和整机压力损失进行了分析评估,并对缸盖火力面、喷油器安装孔和排气道周围冷却水腔的冷却液流速和换热系数进行了详细分析。模拟计算结果表明,冷却水腔的流动均匀性和压力损失可以满足欧Ⅲ排放柴油机使用要求;流经火力面和排气道周围水腔的冷却液流量分配合理;缸盖火力面、喷油器安装孔和排气道周围水腔冷却良好。     

基于Pro/E的气缸盖模块化设计研究

对发动机气缸盖三维设计过程中模块化分解进行了研究,在Pro/E环境下针对某气缸盖三维设计,应用自顶向下方法协调模块间位置和接口关系,按照发动机气缸盖铸造分模原理对其进行了模块化分解。结果表明:与直接建模相比,气缸盖三维设计模块化分解可以显著提高气缸盖三维建模速度,降低模型的编辑难度,大大提高了气缸盖三维设计效率;部分模块还可分别用于模具制造、工艺分析或仿真分析。