排气歧管—催化器总成断裂故障的分析与改进研究

对某四缸汽油发动机排气歧管-催化器总成在台架上出现的“出气端锥与尾管连接处断裂”的问题进行原因分析并制定解决对策。结合仿真和实验的数据,最终确定了失效的根本原因为台架的搭建形式导致排气歧管—催化器总成振动量超标。随后制定出有效的台架搭建改善方案,降低了排气歧管—催化器总成在试验过程中的振动量,解决了排气歧管-催化器总成在台架上断裂失效的问题。

某乘用车催化器总成低周疲劳寿命预测

鉴于目前SUS441铁素体不锈钢催化器总成应用低周疲劳寿命预测经验通用公式精度低的不足,对SUS441材料进行高温拉伸试验数据采集,拟合修正了Manson-Coffin公式疲劳寿命预测参数;通过STAR-CCM+软件和ABAQUS软件建立基于体映射法的流-固-热耦合模型,分析了催化器总成在4个工作循环后的热负荷,对SUS441催化器总成进行低周疲劳寿命估计。结果表明,温度场仿真结果与试验数据在误差范围内,模型可信度高;利用修正公式得到应变-低周疲劳寿命曲线,进行寿命预测,通过发动机台架冷热冲击耐久试验证明修正公式比经验通用公式更准确,该结果可为催化器总成设计开发提供指导。

基于Abaqus的催化器总成热循环应力分析

基于Abaqus的稳态热分析和热力耦合分析功能,在给定热边界条件下计算某催化器总成稳态热分布;利用Abaqus的顺序耦合功能计算催化器总成在循环温度下的热应力,得到关键部件处的热应力和塑性应变.根据结果初步评价该催化器总成在热循环冲击载荷下的强度特性,为热冲击试验和结构优化提供参考.

基于CFD模拟计算的排气歧管及催化器总成设计

为了满足汽油机的动力性、经济性及排放要求,需要对排气歧管及催化器总成零件进行针对性的设计。该文对某发动机设计了2种不同结构的排气歧管及催化器总成,借助CFD分析手段进行模拟分析,研究了影响排气歧管性能的流体力学参数,通过对载体前端面气流均匀系数、压力损失及氧传感器处的气流流速3项参数计算结果分析,选取蚌壳式歧管摧化器,该催化器总成满足发动机性能和排放设计的要求。为今后排气歧管及催化器总成的设计提供了有效的参考作用。