以非道路四氣門增壓中冷柴油機(jī)為研究對象,通過臺架試驗(yàn)測試了不同工況下缸蓋火力面溫度場及冷卻水套進(jìn)出水口流量、溫度等參數(shù),建立了準(zhǔn)確的整機(jī)有限元模型與冷卻水套流動CFD模型,對冷卻水套流場及缸蓋熱負(fù)荷進(jìn)行仿真分析,優(yōu)化了水套結(jié)構(gòu)。仿真分析結(jié)果表明,缸蓋的高溫區(qū)域主要集中在各缸火力面區(qū)域,兩排氣門之間的鼻梁區(qū)熱負(fù)荷較高,最高溫度為337.5℃;由于流動不均勻,缸蓋水套壁面的換熱系數(shù)分布不均勻,差值為62 172 W/（m²·K）;缸蓋預(yù)緊工況、熱載荷工況、爆發(fā)工況下最大等效應(yīng)力分別為242.72,301.25,300.43 MPa,最大應(yīng)變分別為0.047,0.439,0.458mm,對缸蓋強(qiáng)度與剛度影響最大的是所承受的熱載荷;對缸蓋水套結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化后換熱系數(shù)均值由8 906 W/（m²·K）升高到9 065 W/（m²·K）,且分布更加均勻,鼻梁區(qū)最高溫度降低了9.12℃,各測點(diǎn)溫度平均下降6～10℃;缸蓋最大應(yīng)力下降22.71 MPa,最大變形下降0.011 mm,優(yōu)化效果顯著。 

【文章來源】：機(jī)械設(shè)計. 2020,37(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【文章目錄】：
1 缸蓋火力面溫度場及冷卻水流場測試
    1.1 試驗(yàn)設(shè)備
    1.2 試驗(yàn)方案
    1.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
        1.3.1 缸蓋溫度場分析
        1.3.2 冷卻水流場測試結(jié)果分析
2 模型建立及邊界條件
    2.1 模型建立
    2.2 邊界條件
        2.2.1 冷卻水套CFD計算邊界條件
        2.2.2 缸蓋機(jī)械負(fù)荷與熱負(fù)荷邊界條件
3 結(jié)果分析
    3.1 汽缸蓋冷卻水套傳熱分析
    3.2 汽缸蓋熱負(fù)荷分析
        3.2.1 汽缸蓋溫度場仿真結(jié)果分析
        3.2.2 試驗(yàn)驗(yàn)證
    3.3 汽缸蓋應(yīng)力應(yīng)變分析
        3.3.1 預(yù)緊工況下應(yīng)力應(yīng)變分析
        3.3.2 熱載荷工況下應(yīng)力應(yīng)變分析
        3.3.3 爆發(fā)工況應(yīng)力應(yīng)變分析
        3.3.4 應(yīng)力應(yīng)變對比分析
4 優(yōu)化分析
    4.1 優(yōu)化后缸蓋冷卻水套傳熱分析
    4.2 優(yōu)化前后缸蓋溫度場分析
    4.3 優(yōu)化后缸蓋應(yīng)力應(yīng)變分析
5 結(jié)論


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]增壓中冷柴油機(jī)熱負(fù)荷分析[D]. 陳美園.昆明理工大學(xué) 2013



本文編號：3624789