柴油机活塞热负荷研究

实测了标定功率工况下活塞表面特征测点的温度值,利用有限元分析软件,并结合活塞传热稳态边界条件,计算了该活塞的稳态温度场。结果表明：标定功率工况下,该柴油机活塞头部表面最高工作温度达354℃,一环槽和一环岸的温度在260～30℃之间,不利于活塞环正常工作。     

高速风冷柴油机活塞热负荷预算和高置环活塞的研究

本文以降低高速风冷柴油机活塞的热负荷和机油耗为目的,借助于电子计算机的热负荷预算,提出了与传统设计观念相左的活塞环高置的论点.并在理论分析的基础上进行了计算和实测,结果表明两者间具有较好的一致性.     

油冷柴油机燃油耗与热负荷研究

摘要本文利用油冷隔热技术,在一台小型高速柴油机上进行了节能与热负荷的试验研究.同时,对油冷柴油机的燃烧室壁面进行了稳态和瞬态温度测试.说明油冷技术起到隔热效果,使燃烧室壁面温度升高而热冲击负荷减小,传热损失降低,燃烧过程得到改善.尤其在中小负荷时,柴油机经济性可有明显提高.     

震荡油冷活塞及其盐芯的车制方法

介绍冷却油腔对活塞的冷却作和用水溶性盐芯法成型油腔所使用的型芯（盐芯）的车削加工方法。     

关于S1100型柴油机活塞与气缸壁热负荷分析

在对国产小型柴油机的气缸壁和不同数量活塞环的活塞进行温度测定的基础上，分析了它们的热负荷状况，同时提出了改善热负荷情况的建议。     

柴油机燃烧室形状对活塞热负荷与机械负荷的影响

应用三维CAD／CAE技术定量分析了某一增压柴油机采用直口和缩口ω型燃烧室时活塞的热负荷与机械负荷的改变情况，所得结果对于整机经济性能、排放指标与可靠性的综合优化设计提供了有效的依据。     

增压柴油机活塞内冷油道对热负荷影响的研究

针对某增压柴油机,使用有限元法研究了内冷油道对活塞温度分布、应力分布和变形分布的影响。为保证边界条件的合理性,通过计算流体力学(CFD)软件模拟计算得到内冷油道的边界条件。采用硬度塞法实测活塞若干点的温度值,验证了模拟计算结果的合理性。有限元计算结果表明:在活塞上加开内冷油道可以使其顶部温度降低约43℃;合理的内冷油道位置可以有效降低局部的高温和应力,当活塞内冷油道位置轴向移动5mm时对活塞顶部温度影响最大,可使其温度变化幅度达10℃左右,最大应力值增加7~11MPa。内冷油道位置的改变主要影响各部分变形的大小,对其分布规律影响不大。     

250型柴油机活塞热负荷特性分析

本文通过确定活塞关键部位的换热系数和温度边界条件,计算得出250型柴油机活塞的温度场,活塞的最高温度为384℃在钢顶喉口部位,并与活塞实测平均温度比较,温度相吻合。并计算和分析了在该温度负荷下的活塞热应力和热变形情况,最大热应力为246MPa在钢顶拱顶部位,径向最大热变形在钢顶顶面边缘部位,变形量为0.49mm。     

某船用柴油机喷油冷却活塞内流动特性仿真

基于Ansys Fluent软件的多相流模型和动网格技术,对某船用柴油机活塞冷却油腔内的流动过程开展三维数值仿真分析,探究不同柴油机转速和喷油速度下冷却油腔内的流场分布规律.研究结果表明:润滑油进入活塞冷却油腔后其形态发生显著变化,伴随活塞上下往复运动,活塞冷却油腔内将填充足够的润滑油;随着柴油机转速的提高,润滑油填充率和捕捉率不断下降;而随着喷油速度的提高,二者不断上升,进一步强化了活塞换热能力.     

4100QBZ增压柴油机活塞机械负荷与热负荷耦合分析

针对4100QBZ废气涡轮增压柴油机活塞的机械负荷和热负荷问题,实测了标定功率工况下活塞表面19个特征点的温度和缸内燃烧压力,并结合有限元分析法分析了机械负荷与热负荷共同作用下活塞的耦合应力场与变形.研究结果表明,标定功率工况下,4100QBZ增压柴油机活塞头部表面工作温度最高达367 ℃,缸内最高燃烧压力11.9 MPa,其曲轴转角363.75°CA;在机械负荷和热负荷共同作用下,最大耦合应力125.7 MPa,出现在活塞销座与销接触面上以及销孔上方销座内侧;最大变形0.416mm,出现在活塞头部主推力面上.     

基于热机耦合的柴油机活塞热应力及疲劳寿命分析

通过建立活塞裙部型线、活塞优化后的燃烧室及内冷油道等的有限元模型,采用PERMAS软件计算了优化后的活塞在标定工况下的温度场和热机耦合应力,分析了活塞的疲劳寿命,并测量了800h热冲击试验后,活塞环槽、活塞外圆尺寸等尺寸和型线的变化情况。结果表明:活塞高温区域主要分布在活塞顶部,最高温度约为301℃,在活塞材料许用范围内;第一环槽的表面平均温度为194℃,低于润滑油结焦温度230℃;增加了20%喷油量时,活塞的表面温度仍可满足设计要求。在活塞受到热机耦合作用时,活塞向主推力面方向倾斜,主推力面受力较大,约为44N/mm2,活塞销座表面最大应力值区域主要分布在后端销孔上侧,约为98N/mm2,应力值均在许用范围内。活塞疲劳寿命最低的部位在活塞燃烧室底部及燃烧室喉口,理论寿命分别为6.9和7.7,800h热冲击试验后,活塞环槽、销孔、活塞环槽底径、活塞外援尺寸等尺寸变化均较小,活塞外圆型线和椭圆型线变化不大,能够满足使用要求。     

基于热障涂层的柴油机活塞热分析研究

以某非道路高压共轨柴油机作为研究对象,结合标定工况下活塞温度场试验测试结果,建立了不同厚度的热障涂层活塞有限元仿真分析模型,分析了热障涂层对活塞基体温度场、热应力及热变形分布特点和变化规律的影响.结果表明,热障涂层活塞的最高温度较铝合金活塞最大降幅14.83％;热障涂层活塞的热应力随瓷层厚度的增加而降低,较铝合金活塞有...     

重型车用柴油机活塞冷却油腔研究

介绍了活塞结构选型及冷却油腔的形状、位置对活塞的冷却效果、机械强度和温度场的影响;及国外一些特殊结构的冷却油腔及重型载重车用柴油机活塞冷却油腔设计所遵循的原则。通过设计实例,对不同形状冷却油腔的影响进行了比较,结论可用以指导设计。     

柴油机活塞的热及惯性力耦合研究

采用IDEAS软件研究了某型号柴油机活塞分别在热负荷作用下、惯性力作用下、以及在惯性力和热负荷共同作用下的强度及变形变化规律,热-机械负荷耦合下应力与变形的分布规律,找出了惯性力和热负荷对活塞应力与活塞变形所作的贡献。通过对原方案和改进后的方案比较,表明改进后活塞第一环内的温度明显降低,证明了改进设计的有效性,为该型号活塞的改进设计提供了依据。     

柴油机陶瓷活塞陶瓷与金属双材料热应力研究

本通过有限元计算分析了１３５绝热柴油机ω型燃烧室陶瓷与金属双材料活塞的热应力状态。为提高计算精度。计算中对瓷涂层及两种材料界面处的单元进行了细致划分，同时引入了陶瓷与金属两种材料热膨胀系数随温度变化函数。计算使用了Ａｄｉｎａ有限元软件包。计算结果表明，陶瓷活塞的陶瓷涂层内的最大热应力比铝合金部分热应力高出１个数量级，活塞陶瓷涂层最大热应力出现在活塞燃烧室上圆周边缘处。     

X6170ZD-3A柴油机断活塞破缸套问题分析及改进

X6170ZD－3A是新研发的一款大功率闭式循环发电用柴油机,自投放市场以来多次出现活塞从销孔处破裂,气缸套从支承肩处断裂问题。同时,该机型在生产中烟度超出标准要求、呼吸器处窜蓝烟现象较突出,另外燃油消耗率以及排气温度等性能指标也接近技术要求的上限,经常出现难以试车现象,影响生产效率。从活塞的受热面积及机体水腔机构人手,分析X6170ZD－3A柴油机活塞热负荷大的原因,以及缸套、活塞环的冷却情况,寻找问题的根本原因,并结合生产现状提出了改进建议,为尽快解决当前X6170ZD－3A柴油机存在的质量隐患提供一定的参考。     

船用柴油机活塞温度场边界条件分析研究与验证

活塞温度场边界条件由于其复杂性,一直没有一个很准确的预估方法。通过数据库形式收集整理多种活塞温度场历史预测与实测数据,采用均值预计、离散分布等方法,预估了某船用柴油机活塞温度场的温度边界条件,并采用有限元法进行预测;与此同时,采用硬度塞法对该活塞进行温度场测试。试验结果表明:采用该方法预测得到的温度场结果与实测结果吻合良好;得到的预测结果可为设计提供指导。     

F170风冷柴油机热负荷试验分析

通过对F1170风冷柴油机温度场的分析,研究其结构参数对热负荷的影响及改善方法。