增压柴油机排气歧管设计

在理论计算与分析的基础上,结合应用CFD对排气歧管内部压力和速度的分布情况进行了模拟和分析,根据分析结果对排放管设计进行了优化。发动机性能试验表明：排气歧管优化设计取得了较为满意的效果,达到了预期目标。     

增压发动机排气歧管开裂原因分析

研究了某款涡轮增压发动机开发过程中出现的排气歧管开裂问题。通过质量检测、CAE分析、推理演绎的方法找出排气歧管开裂的原因,并针对原因给出整改措施,最后通过试验进行验证。为以后出现类似的问题提供了解决思路。     

某四缸柴油机排气歧管开裂故障分析

针对某四缸机排气歧管在可靠性试验中出现开裂故障,从铸造缺陷、化学成分、硬度及金相组织等方面进行分析,并提出了改进方案。用ABAQUS软件对原方案及改进方案进行了温度场和热应力计算分析,分析结果表明:排气歧管开裂故障系热应力过大造成。改进方案已得到试验验证。     

某柴油机排气歧管流固耦合CAE分析

为了避免柴油机排气歧管出现断裂故障,在其开发过程中需要对其进行分析。本文利用流固耦合方法来分析排气歧管的温度场分布及热应力分布。结果表明:耦合计算包括一维性能计算、三维CFD计算及FEM计算;排气歧管内外壁面最高温度在材料的安全温度范围内;排气歧管最大热应力在材料的屈服强度范围内;在排气歧管的设计开发阶段,对其进行流固耦合分析,可以避免排气歧管出现热裂等故障。     

增压柴油发动机排气歧管密封系统失效分析及优化

针对某型号增压柴油发动机在台架耐久试验过程中,多次出现缸盖与排气歧管结合面漏气问题,从金属凸筋垫片的密封原理角度对失效件进行结构化分析。在问题排查过程中,借助计算机辅助工程(CAE)仿真方法分析密封部件在装配及工作状态下的接触应力,并与FUJI面压试验测试结果进行对比,确定CAE仿真模型的准确性。通过降低排气歧管垫片的表面摩擦系数,以及增加排气歧管双头螺柱长度的方式,实现了排气歧管密封功能的优化。优化后的方案通过了台架耐久试验考核。     

汽油增压发动机排气歧管隔热罩开裂故障分析

某四缸汽油增压发动机在搭载某款SUV整车耐久试验过程中,排气歧管隔热罩出现开裂现象,通过分析此隔热罩的共振特性、应用环境、疲劳因素,结果表明隔热罩开裂不是由共振原因,而是由于起筋处疲劳应力超过了其材料的屈服极限,在整车耐久变工况的冷热冲击下受排气歧管热膨胀量变化,产生撕裂。通过对比标杆机隔热罩筋结构,采用消减起筋位置应力,根据整车试验标准计算失效时间及CAE中的疲劳因子分析进行校正方案设计,整改后通过整车耐久试验。     

某型柴油机排气门盘部开裂掉块失效分析

进、排气门是内燃机关键零部件之一,其工作状况十分恶劣,承受着高温、高压与交变负荷的冲击.由于气门的失效会引起内燃机严重事故,轻则使内燃机功率降低甚至丧失功能,严重时还会出现内燃机相关零部件严重损坏.如:缸套、活塞碎裂,缸盖、曲轴、连杆报废、机体开裂等,因此多型内燃机均把进排气门确定为A类零件.本文通过对某型柴油机排气门出现多起盘部开裂、掉块而进行的失效件检测,事故现场调查,相关件分析及后续预防性措施的实施的论述,使这一失效模式较好的得到了解决.     

柴油机排气歧管热机疲劳失效仿真研究

针对某6缸重型柴油机排气歧管热机疲劳裂纹故障,采用仿真分析的手段对其失效机理进行了相关研究。研究表明:排气歧管在热机工况下,管身主要承受压应力作用,部分区域由于压应力过大发生塑性变形,在冷机工况时由于发生塑性变形的区域不能自由恢复至原状态,应力状态由压应力转化为拉应力,在这种反复拉压应力作用下发生疲劳失效。排气歧管的热机疲劳寿命采用基于Sehitoglu的热机疲劳理论进行了预测评估。     

某4缸增压中冷柴油机气缸盖的失效分析及改进

针对某4缸增压中冷柴油机气缸盖在研制过程中发生的失效,从结构和工作条件的变化、形貌和解剖观察、化学成分、金相组织及应力诸方面进行失效分析,进而确定改进原则。通过有限元计算进行比较,确定最终改进方案。用应力测量验证改进效果,证明问题已得到完满解决,且可靠性提高。     

四缸柴油机排气歧管的设计及内流场分析

针对某四缸增压柴油机在低速段扭矩偏小,分析可以通过重新设计排气歧管使这种情况得到改善。使用CFD软件OpenFOAM对原排气管内部流场进行了计算分析,根据分析结果设计了新的双脉冲排气歧管,并对比了两种排气歧管的分析结果。对新排气管进行了装机试验,结果显示在装配了新管后,柴油机在低速段的扭矩有所提升,并且排放也有一定改善。     

排气背压对增压柴油机功率的影响分析及其改进方法

建立了某涡轮增压柴油机一维工作过程模型并经试验验证;用该模型研究了排气背压的升高对涡轮增压柴油机输出功率的影响,并通过增压系统的重新匹配和设计改造,探讨了两种改善发动机环境背压适应性的方案。     

某涡轮增压发动机排气歧管紧固螺栓断裂的原因分析

某涡轮增压发动机在进行循环耐久试验中,由于不合理的结构设计导致排气歧管紧固螺栓发生断裂的故障。我们通过质量检测、CAE分析的方法确认了排气歧管紧固螺栓断裂的问题是由于排气歧管关键部位的高温蠕变和排气歧管定位孔设计不合理导致。通过实验验证的方法,确认了排气歧管结构优化和定位孔优化可以减小排气歧管关键部位热变形对紧固螺栓的挤压剪切,从而解决紧固螺栓断裂的问题。     

对某增压柴油机润滑系统的一维流体动力学分析及设计改进

针对某国产增压柴油机的润滑系统存在的增压器轴承早期失效,活塞温度偏高等问题,应用一维流体动力学分析软件FLOWMASTER建立润滑系统仿真模型,对润滑系统旁通控制阀的开启参数设置的合理性进行了仿真分析。仿真分析表明:上述问题产生的根源是机滤总成旁通阀和活塞冷却喷嘴的开启压力设置不合理。据此进行了优化设计,优化后的润滑系统避免了上述问题,发动机工作可靠性得到提高。     

CFD-FE耦合计算分析某汽油机排气歧管热负荷

为了在开发设计过程中预测排气歧管的热负荷,采用了计算流体力学-有限元(CFD-FE)耦合计算分析方法.首先用计算流体力学(CFD)软件计算了排气歧管的瞬态内流场和稳态外流场,得到了排气歧管内外壁面的热边界条件.再以此为边界条件,使用有限元软件计算了排气歧管的温度场,并以此温度场为边界条件,计箅了其热应力和热变形.结果表明,在只有热负荷作用时,排气歧管外壁面存在着较大拉应力,最大值为80.4 MPa;最大热变形出现在和排气后处理器相连的法兰盘前端突台上,其值为1.08 mm.     

某增压发动机排气系统热固耦合分析

针对发动机排气系统漏气质量问题进行排气歧管及增压器温度场测量试验,将试验温度数据对标仿真分析排气歧管气体温度边界,控制平均误差为1.1%。通过对发动机全负荷-部分负荷-怠速工况的循环热加载,模拟排气系统在交变循环热工况下的抗疲劳破坏性能,并得出主要结论:排气歧管分管与总管交汇处温度最高,其在热循环交变载荷作用下,该位置的累积塑性变形最大,最易发生疲劳损伤,从而产生裂纹,应在保证排气歧管排气效率的前提下,尽可能增大该区域结构刚度,减小产生的热变形。     

某型柴油机排气门疲劳失效原因分析

针对某型柴油机排气门提前失效问题,对失效的排气门进行了宏观与微观断裂形貌、材料成分、硬度等全面分析。结果表明,气门靠近锁夹处首先发生断裂,气门断裂属于疲劳断裂。气门断裂的原因是由于气门间隙调整不及时导致气门杆顶部受到异常侧向推力引起的。     

基于流固耦合方法排气歧管热机械疲劳分析

柴油机功率的不断提升,排气温度也相应升高,排气歧管须承受更高的热负荷,从而可能导致其热机械疲劳失效。在设计初期阶段可通过计算机辅助工程(CAE)分析工具执行一系列虚拟模型仿真验算以验证设计方案的可行性和潜在风险,而非花费高额成本和大量时间针对实际样品进行测试验证。采用瞬态传热计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)分析和实体壁面温度相映射的方法模拟排气流经排气歧管时流动分离情况,经CFD和有限元分析(Finite Element Analysis,FEA)之间的耦合迭代后,根据热机械计算结果,即温度场、应力和塑性应变参数监测歧管结构设计缺陷,然后选择合适的材料属性和评估关键位置潜在开裂风险,最后依据各方案计算结果制造出排气歧管样件,在试验台架上进行整机耐久性测试,试验中未出现开裂失效,研究结果表明采用热机械疲劳分析方法可有效预测排气歧管疲劳潜在失效并为结构设计变更提供指导。     

某型增压柴油机排气系统的仿真研究

排气系统设计是否合理对柴油机的性能有着重要影响,为了探求某型增压柴油机采用不同排气系统的优越性,本文以内燃机性能仿真软件GT-Power为平台,建立了工作过程仿真模型,利用试验数据验证了模型的可靠性.柴油机采用脉冲增压系统,针对定压增压系统和MPC增压系统对原机的排气系统进行了重新设计,建立了定压增压系统和MPC增压系统的柴油机模型,并分别对其进行了稳态工作过程计算,着重分析研究了采用不同排气系统对该柴油机性能的影响,为该柴油机排气系统的改进提供了参考依据.     

某型发动机排气歧管热应力分析

对某型发动机排气歧管在高温废气作用下的热应力进行计算.首先计算其流场的温度场数据,并将在流固交界面处的温度和换热系数作为载荷加载到固体表面上,最后计算固体温度场和热应力.热应力计算结果对于改进排气歧管结构和提高排气歧管质量具有一定的参考价值.