高速汽油機(jī)缸蓋水套CFD分析及傳熱研究.pdf

1、汽缸蓋作為發(fā)動機(jī)的重要部件之一，其強(qiáng)度和可靠性是發(fā)動機(jī)強(qiáng)度及可靠性問題的重要部分。發(fā)動機(jī)正常工作下，氣缸蓋受到許多載荷的影響，如螺栓預(yù)緊力、燃?xì)獗l(fā)壓力、熱應(yīng)力以及裝配件的裝配應(yīng)力等，其中燃?xì)獗l(fā)壓力又是周期性載荷，氣缸蓋易出現(xiàn)疲勞損傷現(xiàn)象。因此，全面細(xì)致地分析氣缸蓋熱負(fù)荷及強(qiáng)度對發(fā)動機(jī)可靠性有重要影響。
　　本文以一款自然吸氣的直列四缸汽油機(jī)氣缸蓋及冷卻水腔作為研究對象，利用計算流體力學(xué)、數(shù)值傳熱學(xué)、疲勞強(qiáng)度等理論知識，對氣缸蓋

2、內(nèi)冷卻液流動及傳熱過程進(jìn)行流固耦合模擬，分析并評價了該高速汽油機(jī)氣缸蓋的冷卻性能;在此基礎(chǔ)上采用擬水平的混合正交設(shè)計方法提出了9種對缸墊上水孔尺寸及位置的研究方案，對比改進(jìn)前后的氣缸蓋溫度場、流場結(jié)果，選擇出目標(biāo)改進(jìn)方案;利用傳熱計算的結(jié)果，綜合考慮機(jī)械應(yīng)力及預(yù)緊力的影響，計算出原氣缸蓋與改進(jìn)氣缸蓋的熱機(jī)耦合應(yīng)力分布，從而進(jìn)一步評價改進(jìn)方案的優(yōu)劣;最后通過自定義的仿真載荷分布曲線對改進(jìn)前后的氣缸蓋疲勞強(qiáng)度進(jìn)行計算，得到安全系數(shù)及循環(huán)使用