YZ4105柴油機(jī)機(jī)體熱負(fù)荷的測試與數(shù)值模擬.pdf

1、近年來，隨著車用柴油機(jī)強(qiáng)化程度的不斷提高，采用薄壁干式缸套的機(jī)體因其具有剛性好、震動(dòng)和噪聲小等優(yōu)點(diǎn)在實(shí)際應(yīng)用中越來越廣泛。同時(shí)，強(qiáng)化程度的不斷提高又使得柴油機(jī)缸套和機(jī)體的工作環(huán)境變得更加惡劣，所承受的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷也相應(yīng)增加，導(dǎo)致缸套發(fā)生失圓變形，嚴(yán)重影響到柴油機(jī)的工作性能和各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。深入研究和分析缸套和機(jī)體的溫度場和熱變形，對保證薄壁干式缸套和活塞間的合理配合間隙、改善內(nèi)燃機(jī)的工作性能、減少油耗、降低排放等都具有重要的意義。

2、 本文以YZ4105柴油機(jī)機(jī)體和缸套的熱負(fù)荷為研究對象，在測量機(jī)體和冷卻水溫度的基礎(chǔ)上，建立了機(jī)體-缸套三維組合有限元模型，計(jì)算分析了機(jī)體-缸套組合模型的溫度場和熱變形。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下： 利用熱電偶測量了不同工況下缸套外壁面、冷卻水套壁面和缸套中部冷卻水的溫度，試驗(yàn)測量結(jié)果反映了機(jī)體和冷卻水的溫度場分布。 在Pro/E造型軟件中構(gòu)造了機(jī)體和薄壁干式缸套的三維實(shí)體組合模型，將模型導(dǎo)入到大型有限元分析軟件ANSY

3、S中，綜合考慮了模擬計(jì)算結(jié)果的精度和計(jì)算規(guī)模，選取了合理的網(wǎng)格單元和尺寸，對機(jī)體和缸套的組合模型進(jìn)行了網(wǎng)格劃分。 利用經(jīng)驗(yàn)公式和“溫度擬合法”確定了機(jī)體-缸套三維組合模型的熱邊界條件，通過有限元熱分析求解出機(jī)體-缸套模型的溫度場和熱變形，溫度場模擬結(jié)果與試驗(yàn)測量值基本吻合，全面準(zhǔn)確地反映了整個(gè)機(jī)體和缸套的溫度場分布。 機(jī)體的兩缸連接處溫度較高，機(jī)體-缸套整個(gè)溫度場的最高溫度在第一缸和第二缸連接處的第一缸缸套上。各缸缸套因