某重型柴油機(jī)氣門失效機(jī)理及其改進(jìn)方案研究.pdf

1、氣門是柴油機(jī)中最重要的運(yùn)動(dòng)件之一，它是配氣機(jī)構(gòu)中工作環(huán)境最為惡劣的零件。因此，在柴油機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，氣門也是容易出現(xiàn)失效問(wèn)題的典型零件。隨著柴油機(jī)現(xiàn)代技術(shù)水平的提高，其發(fā)展方向趨于高功率、大扭矩、低油耗，所配套的氣門所承擔(dān)的工作載荷也經(jīng)受了更高的考驗(yàn)，將氣門的材料選型、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、裝配調(diào)整、使用維護(hù)推向了新的要求。
　　在氣門工作過(guò)程中，造成氣門失效的因素是綜合多樣的，主要影響因素為高溫環(huán)境的誘導(dǎo)、高頻載荷的疲勞破壞、腐蝕氣體的沖擊等

2、。本文結(jié)合工廠所生產(chǎn)的某重型柴油機(jī)作為研究對(duì)象，圍繞失效氣門的材料組織、溫度對(duì)氣門失效的作用、氣門落座速度和氣門接觸應(yīng)力對(duì)氣門失效的影響等方面，結(jié)合數(shù)值仿真和試驗(yàn)開展氣門失效機(jī)理研究。首先，柴油機(jī)氣門實(shí)際落座速度是通過(guò)凸輪基圓、升程曲線及氣門間隙等參數(shù)，利用專業(yè)軟件計(jì)算得出并結(jié)合理論分析和數(shù)值計(jì)算氣門落座速度，發(fā)現(xiàn)該柴油機(jī)氣門的實(shí)際落座速度明顯大于理論設(shè)計(jì)參考值，提出采用上升緩沖段和下降緩沖段對(duì)稱方式，且下降段采用而成拋物線和直線相結(jié)合

3、的方案。然后利用I-DEAS Master Series軟件計(jì)算獲得氣門在工作過(guò)程中的應(yīng)力及變形規(guī)律;最后利用整體硬度法對(duì)氣門工作時(shí)的溫度場(chǎng)分布進(jìn)行了測(cè)量，并模擬了排氣門的熱負(fù)荷狀態(tài)，由于環(huán)境溫度及氣門導(dǎo)熱散熱效果較差，出現(xiàn)氣門局部溫度過(guò)高的現(xiàn)象，導(dǎo)致材料內(nèi)部組織發(fā)生變化;提出將整體氮化氣門和淬火工藝相結(jié)合，解決堆焊氣門的盤部開裂掉塊問(wèn)題。根據(jù)氣門失效的現(xiàn)象，對(duì)氣門工作環(huán)境、配氣機(jī)構(gòu)和氣門結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　本文的研究結(jié)果對(duì)重