满足国六排放标准的直列4缸轻型柴油机活塞销孔和活塞销设计

针对轻型柴油机活塞销孔部位失效问题,设计4种满足国六排放标准的直列4缸轻型柴油机活塞销孔和活塞销方案。利用有限元分析软件对其进行模拟计算,对活塞销孔接触应力和疲劳,以及活塞销应变和疲劳进行比较;同时,为验证模拟分析的准确性,根据实际情况对其中3种方案进行了销孔液压脉冲试验验证,试验结果与模拟结果吻合良好。设计方案可为高强化柴油机活塞和活塞销设计及失效改进提供参考.

高强化柴油机铝活塞销孔开裂分析及改进

基于失效机理分析某国六高强化柴油机铝活塞耐久试验中销孔开裂问题,发现活塞失效的主要原因为活塞销椭圆变形过大,导致销孔部位水平方向受力较大,疲劳强度不足。通过将活塞销孔由圆柱孔改为椭圆孔、在活塞销孔部位预留空间、将活塞销内孔喇叭口改为通孔等措施对销孔结构进行改进,采用有限元分析软件对改进方案进行模拟计算,并结合销孔疲劳试验和耐久试验进行验证。结果表明:改进后的活塞销孔平均负载增加约6.5%,改进后未出现活塞销孔开裂问题。

柴油机活塞异形销孔结构设计与疲劳试验的综合性研究

针对某高负荷柴油发动机活塞在试验中出现销孔磨损及机油粘结的现象,基于对销孔表面承载和混合润滑模型的分析,提出了优化销孔表面应力分布的曲面设计方法。设计了6种不同幂指数函数销孔型面,利用数值模拟方法进行了活塞销孔的第三主应力分布对比,用于确定销孔的优化设计方案,并利用发动机试验进行了对比考核。分析及试验结果表明,采用合适的幂函数形式的活塞销孔型面结构可有效的均衡应力分布,达到了实现销孔动力润滑的目的。

全自动CNC镗削活塞销孔专机的研究开发

所研制的全自动ＣＮＣ镗削活塞销孔专用机床可以实现工件的自动上、下料和自动定位、夹紧，并且在一次安装、不停机、不换工位的情况下，高效地完成活塞销孔的镗孔、镗外口、切挡圈槽、倒内角和倒外角。该机床已在上海活塞厂投入生产，并取得了良好的加工效果。

基于热机耦合的缸孔-活塞系统优化设计

针对某款四缸柴油机搭建了活塞动力学模型。通过计算活塞温度场,分别得出活塞在温度应力与缸内燃气压力下的变形,同时计算得出缸孔在螺栓预紧力与热载荷下的变形量,得到热机耦合下的活塞型线与缸孔型线。在此基础上对缸孔-活塞系统进行优化设计,在额定工况(3 200 r/min,110 kW)下摩擦损失功率(P_f)降低了8.13%,活塞敲击动能降低38.6%,在最大转矩点工况下各性能也得到改善。

销孔结构设计对活塞可靠性影响的研究

不同销孔结构参数对活塞可靠性的影响不同。对汽油机活塞,采用5种方案进行了机械负荷与热机械耦合负荷下的应力对比及液压疲劳试验下的循环寿命对比,其中相对于销孔中心设计的非对称减压弧结构更为明显地降低了应力集中现象;稳定的热负荷降低了机械负荷作用于销座部位的应力。柴油机活塞异形销孔降低销座部位应力的作用与汽油机活塞类似。分析与试验表明:柴油机活塞异形销孔与圆柱形销孔相比,提高了燃烧室喉口的拉伸应力幅值;销孔的优化设计可提高顶部的可靠性。

活塞精镗机床加工精度提高的改进方法

本文针对活塞销孔精密加工中出现的实际问题,进行了分析和研究,并提出了有效的改进方案。通过对改进后的镗床进行加工验证,镗床的加工精度及其所加工活塞销孔的重要指标精度均有了显著提高。

活塞异形销孔加工专用 NC 镗床的研制

本文介绍一种加工活塞异形销孔的新型ＮＣ镗床，详细地讨论了以压电元件为动力部件的变形镗杆的工作原理、机械结构及其设计，简单地介绍了变形镗杆和新型ＮＣ镗床的控制。装有这种新型变形镗杆的ＮＣ镗床能高效地镗削活塞异形销孔，并达到微米精度的要求。

活塞航空煤油发动机活塞销孔变形分析

建立某型活塞航空煤油发动机活塞销受力数学模型,分析活塞顶部与活塞裙部连接螺纹位置对活塞销受力的影响。在温度场、热应力和机械应力多场耦合条件下,利用ANSYS软件分析活塞销孔的变形。对螺纹位置改变前后的燃烧室、活塞裙部重要位置点的温度进行模拟和测量。研究结果表明:螺纹位置改变后,活塞销孔变形减小50μm,活塞销磨损状况得到改善;螺纹位置改变前后燃烧效率没有改变,但在多场耦合作用下,燃烧室中间略有凸起。

活塞异形销孔镗削系统的研究

由于传统的活塞销孔加工方式已经不能满足异形销孔的加工,提出了活塞异形销孔镗削系统,分析了异形销孔加工成型原理,根据该原理,研究并开发了高速旋转微量进给机构。研究表明:该活塞异形销孔镗削系统解决了活塞销孔复杂型线精密镗削的难题,实现了变形体在发生形变过程中重心在径向不移动,确保了在高速旋转镗削活塞销孔过程中镗削系统的动平衡,使用该系统加工的活塞销孔的粗糙度、外观以及微观形状得到了大幅提升。

陶瓷纤维铝基复合材料对活塞销座的影响

为了避免铜衬套脱落并降低活塞销孔表面的最大应力,运用正交试验表L_9(3~4)设计9组试验,另加1组镶铜衬套的试验作为对比方案,通过ANSYS对活塞进行了模拟分析,并利用极差分析法找到满足活塞热负荷及机械负荷的最优方案。结果表明:影响活塞销座热机耦合应力的3个因素大小依次为销孔型线方程、销座与活塞销的间隙和增强体的厚度;最优方案使活塞销孔表面上的耦合应力降低了28.8%;增强体使活塞销座处温度升高了3%~4%,活塞的耦合变形也减小了2.9%~3.8%。

重型车用柴油机活塞销孔可靠性分析

活塞销孔/活塞销是发动机上工作条件最恶劣的摩擦副之一,随着柴油机的强化程度的不断提高,对活塞销孔/销座的可靠性要求也不断提高。本文通过介绍活塞销孔/销座的结构形式及活塞在柴油机中工作时的状态、失效形式及试验验证方法,从而揭示了影响活塞销孔承载能力的各种因素。

高强化柴油机活塞销孔型线设计及试验研究

运用有限元模拟分析对比研究了不同活塞销孔型线对销孔接触压力的影响,并进行了活塞销孔液压脉冲机械疲劳试验。结果表明:适当增大活塞销孔外侧型线收缩量,接触压力减小了约19%,且接触压力分布更均匀,通过活塞销孔液压脉冲机械疲劳试验验证了模拟分析结果的可信度,并试验确定了此柴油机活塞销孔可承受的极限载荷为24 MPa。本研究对发动机活塞的销孔设计、分析计算及试验方法等方面都有重要的现实意义。

活塞销孔结构对销孔承载能力影响的研究

活塞销孔、活塞销之间的配合是发动机上工作时最恶劣的配合之一,随着柴油机爆发压力的不断提高,对活塞销孔/销座的可靠性要求也不断提高。本文通过对不同结构形式的销孔进行液压脉冲承载能力对比试验,得到了不同结构活塞销孔的最大承载能力,从而为活塞销孔结构设计提供依据。

活塞销孔表面微观划痕的原因分析及探讨

针对某发动机活塞在试验中出现的活塞销孔表面微观划痕的现象,通过对销孔表面承载和混合润滑模型的分析以及对活塞销孔表面化学处理后效果的对比,得出该活塞出现微观划痕的根本原因,并据此对活塞及其化学处理方式进行了优化。优化后的活塞顺利通过发动机试验的考核。

船用柴油机活塞销孔开裂失效分析及优化

针对某船用柴油机活塞销孔开裂问题,对活塞进行失效分析,确认开裂的原因为销座结构和销孔设计不合理,通过有限元分析匹配不同销孔形线的销座结构对销孔接触压力和疲劳系数的影响,根据仿真结果确定优化方案,经650 h耐久试验,优化后的活塞销孔未出现开裂。研究表明,活塞销座阶梯形结构配合销孔双侧二次曲线异形结构可以改善销孔接触压力分布,使销孔承载面应力均匀进而降低销孔开裂风险。

内燃机活塞销孔镗削与滚压工艺分析

内燃机工作时,活塞承受着高温、高压和剧烈交变载荷的作用,活塞销孔部位极易产生疲劳而导致失效。活塞销孔直径、圆柱度和粗糙度加工精度高,提高活塞销孔的精度和可靠性是活塞加工的关键因素,本文主要对活塞销孔镗削和滚压工艺进行分析和研究。

钢活塞销孔接触磨损优化设计

针对某欧VI柴油机钢活塞销孔外侧出现的接触磨损问题,通过对销孔形线和内冷油腔进行优化设计,运用有限元进行对比分析计算,得出最优的设计方案。结果表明:通过优化使销孔接触压力降低15.9%,接触面积分布更均匀,最大接触压力位置明显偏离出现过度磨损的销孔外边缘,整体接触状态好,有效解决了钢活塞销孔外侧接触问题。经1600 h耐久试验,验证分析结果与试验的一致性,为解决钢活塞销孔磨损失效的优化提供可量化的方向和理论指导。

使用DOE方法进行活塞异型销孔设计

本文通过一个活塞异型销孔的设计实例,详细介绍了应用DOE方法进行异型销孔参数确定的设计思路。其中试验结果是通过有限元分析获得的,并使用Minitab软件进行了结果分析,确定了设计参数。

内燃机铝活塞精镗销孔加工方式改进及应用

精镗销孔工序是活塞加工过程中的重要质量控制点,加工质量对活塞的性能有很大影响,压缩高和销孔直径是本工序的关键特性尺寸,本文主要介绍对精镗销孔工序夹具的改进和采用销孔温度控制方法,使精镗销孔的工序能力显著提高。