濕式缸套變形的影響因素研究.pdf

1、21世紀能源及環(huán)境問題是制約我國經(jīng)濟發(fā)展的兩個重要因素。我國的汽車保有量在逐年增長,但石油資源卻越來越少,環(huán)境問題越來越嚴重。隨著大家意識的覺醒,我國對發(fā)動機的經(jīng)濟性、排放指標及可靠性的要求也越來越高。缸套變形后,與活塞及活塞環(huán)間配合就會變差,不能保持良好的密封,導(dǎo)致發(fā)動機漏氣量過大,造成環(huán)境污染;此外,缸套變形后,在活塞與缸套間不能有效形成油膜,造成發(fā)動機摩擦磨損的加劇,導(dǎo)致不必要的浪費甚至引發(fā)事故。因此,減小發(fā)動機缸套的變形有很重要

2、的意義。
　　本文以某V6柴油機的一半模型為基礎(chǔ),建立了冷態(tài)機械負荷下缸套變形的有限元模型,并從有限元的角度驗證了模型的正確性。然后分別研究了缸蓋螺栓預(yù)緊力、缸套下凸肩錐角、缸蓋螺栓直徑及缸套壁厚四個因素對發(fā)動機缸套變形的影響,并對比了缸套在冷態(tài)、熱態(tài)及最大爆壓工況下的變形。
　　研究結(jié)果表明:
　　(1)缸套上部的變形對螺栓預(yù)緊力的變化最為敏感。隨著螺栓預(yù)緊力的增大,缸套上部的0階、1階、2階、3階、4階、5階變形均

3、隨之增大;缸套中部和下部的1階、2階、3階變形也隨螺栓預(yù)緊力的增大而增大;
　　(2)缸套上部的變形對缸套凸肩下錐角的變化最為敏感。缸套上部的0階變形隨著錐角的增大,由原來的膨脹變形變?yōu)槭湛s變形;缸套中部的0階、1階、2階、3階及缸套下部的1階、2階變形均隨錐角的增大而增大;
　　(3)缸蓋螺栓直徑的大小對缸套各階的傅里葉系數(shù)幾乎沒有影響;
　　(4)缸套中部的變形對缸套的壁厚最為敏感。隨著缸套壁厚的增大,缸套上部和中

4、部的0階、2階、3階、4階變形均減小,壁厚對其他階次的影響很小;
　　(5)溫度場是造成缸套0階(膨脹)變形的主要原因,此外,缸內(nèi)燃氣壓力的作用會繼續(xù)增大與燃氣接觸部分的缸套的0階變形;
　　(6)最大爆壓工況下,缸套上部的1階、3階、4階,缸套中部的1階、3階,缸套下部的1階、2階、3階、6階均比熱態(tài)下大,說明缸內(nèi)氣體及活塞側(cè)推力的作用,會加大缸套的變形,且缸套下部對其變化較為敏感;
　　(7)最大爆壓工況,缸套下部