发动机复层气门座接触特性研究

采用Ansys/Ls-dyna平台,基于动态接触理论建立发动机气门-气门座冲击接触仿真分析模型,探讨发动机复层气门座材料匹配性对其接触特性的影响。研究结果表明:复层气门座摩擦副匹配对其接触应力影响较大,特别是反映材料弹性特征的模量E和密度ρ。当弹性模量匹配比Ec/Eq小于0.5时,等效应力σN随Ec/Eq的增大而增大,但当Ec/Eq大于0.5以后,σN的变化速率显得较平缓;密度匹配比ρc/ρq对σN的影响规律与E相似,其中σN随ρc/ρq变化速率的改变大约发生在0.5,当ρc/ρq超过0.5时,σN的变化速率也呈现平缓趋势。复层厚度h对σN的影响也较大,且存在非线性现象。一般地,h的增加可缓冲冲击接触,使σN降低,但当h达到0.6 mm时,σN显现反弹上升的现象,且其增幅与复层材料特性有关,并且h较小时,气门的反弹较小,接触应力较平缓。