某重型柴油機氣門失效機理及其改進方案研究.pdf

1、氣門是柴油機中最重要的運動件之一，它是配氣機構(gòu)中工作環(huán)境最為惡劣的零件。因此，在柴油機運行過程中，氣門也是容易出現(xiàn)失效問題的典型零件。隨著柴油機現(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的工作載荷也經(jīng)受了更高的考驗，將氣門的材料選型、結(jié)構(gòu)設(shè)計、裝配調(diào)整、使用維護推向了新的要求。
　　在氣門工作過程中，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、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)的某重型柴油機作為研究對象，圍繞失效氣門的材料組織、溫度對氣門失效的作用、氣門落座速度和氣門接觸應(yīng)力對氣門失效的影響等方面，結(jié)合數(shù)值仿真和試驗開展氣門失效機理研究。首先，柴油機氣門實際落座速度是通過凸輪基圓、升程曲線及氣門間隙等參數(shù)，利用專業(yè)軟件計算得出并結(jié)合理論分析和數(shù)值計算氣門落座速度，發(fā)現(xiàn)該柴油機氣門的實際落座速度明顯大于理論設(shè)計參考值，提出采用上升緩沖段和下降緩沖段對稱方式，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軟件計算獲得氣門在工作過程中的應(yīng)力及變形規(guī)律;最后利用整體硬度法對氣門工作時的溫度場分布進行了測量，并模擬了排氣門的熱負荷狀態(tài)，由于環(huán)境溫度及氣門導熱散熱效果較差，出現(xiàn)氣門局部溫度過高的現(xiàn)象，導致材料內(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題。根據(jù)氣門失效的現(xiàn)象，對氣門工作環(huán)境、配氣機構(gòu)和氣門結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計。
　　本文的研究結(jié)果對重