内冷油道位置对柴油机活塞温度场的影响研究

针对柴油机活塞温度过高的问题,以某增压型柴油机活塞为研究对象,结合活塞温度场试验结果,在对活塞温度场计算模型进行验证的基础之上,在活塞上加开了内冷油道,得到了活塞降温冷却效果。通过轴向和径向移动活塞内冷油道,研究了不同位置内冷油道对活塞温度场的影响。采用CFD软件模拟计算得到了活塞内冷油道的温度和换热系数。研究结果表明:在活塞上加开内冷油道,可有效降低其顶部温度近40℃;当活塞内冷油道位置轴向移动4 mm时,可使其顶部温度变化幅度达10℃左右。研究结果为活塞内冷油道结构的设计提供了参考依据。

内燃机活塞内冷油腔振荡冷却特性的模拟研究

利用CLSVOF方法和ALE动网格技术,开展内燃机活塞内冷油腔振荡冷却特性的模拟研究。采用响应面分析方法,研究了结构参数与机油填充率对内冷油腔壁面平均温度的影响规律,并结合多目标遗传优化算法获得了最优的结构参数和机油填充率方案。计算结果表明,随着内冷油腔高度增加,壁面平均温度逐渐降低;随着油腔上壁面宽度增加,壁面平均温度先降低后升高;机油填充率对油腔壁面温度影响的贡献率大于油腔结构;最优方案的壁面平均温度CFD计算值比原机降低8℃,与多目标遗传优化的预测结果误差小于1%。