大功率游艇用柴油機(jī)氣缸蓋的設(shè)計(jì)與開發(fā).pdf

1、目前國內(nèi)外12升左右的游艇用柴油機(jī)市場(chǎng)需求量大，公司在現(xiàn)有12升車用柴油機(jī)基礎(chǔ)上升級(jí)開發(fā)游艇用柴油機(jī)，功率目標(biāo)為530kW，即升功率高達(dá)45.62kW/L，并且要求滿足EPA TierⅢ排放法規(guī)。由于該機(jī)型功率密度高、設(shè)計(jì)爆壓高（185bar），原始機(jī)型氣缸蓋的冷卻能力、強(qiáng)度水平及氣道性能不能滿足開發(fā)目標(biāo)要求，成為本體機(jī)的設(shè)計(jì)瓶頸。
　　為了解決氣缸蓋冷卻能力不足的問題，本文采用自上而下冷卻方案，重新設(shè)計(jì)了冷卻水套結(jié)構(gòu)，并在新結(jié)構(gòu)

2、基礎(chǔ)上進(jìn)行局部?jī)?yōu)化。利用Pro/E軟件建立了冷卻水套三維模型，采用AVL.FIRE軟件對(duì)冷卻水套中冷卻液流動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，通過對(duì)比分析可知，新結(jié)構(gòu)尤其是局部?jī)?yōu)化后的冷卻水套，其流量和流速分布更加合理，鼻梁區(qū)的換熱系數(shù)得到了大幅提高，冷卻水套的冷卻能力和效率得到了有效提高。通過對(duì)氣缸蓋的溫度進(jìn)行有限元分析表明，缸蓋鼻梁區(qū)溫度下降了39℃。
　　為了解決氣缸蓋強(qiáng)度不足的問題，本文修改了缸蓋局部結(jié)構(gòu)，利用Pro/E軟件建立了氣缸蓋三維

3、模型，并采用有限元方法對(duì)氣缸蓋的應(yīng)力和高周疲勞強(qiáng)度進(jìn)行了數(shù)值模擬，改進(jìn)后的氣缸蓋強(qiáng)度滿足了要求。
　　為了更好的滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和排放性指標(biāo)，通過燃燒分析給出了進(jìn)、排氣道的性能目標(biāo)要求。為了滿足目標(biāo)要求，本文對(duì)進(jìn)、排氣道進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。在試驗(yàn)臺(tái)架上對(duì)進(jìn)氣道實(shí)物進(jìn)行了修磨確定改進(jìn)方向，通過正向設(shè)計(jì)方式設(shè)計(jì)出進(jìn)氣道，并通過氣道穩(wěn)流試驗(yàn)測(cè)量了改進(jìn)后進(jìn)氣道的渦流比和流量系數(shù)，結(jié)果顯示改進(jìn)后的進(jìn)氣道渦流比和流量系數(shù)均滿足設(shè)計(jì)要求；采用正向