基于STAR-CCM+的柴油机活塞振荡冷却仿真分析

由于柴油机热负荷不断提高,为保证发动机工作的可靠性、耐久性及经济性,必须对活塞进行有效冷却。基于STAR-CCM+软件中VOF模型及Overset功能对柴油机活塞振荡冷却流动与传热性能进行瞬态仿真分析,得到了某机型标定转速下活塞冷却油道机油填充率及壁面换热系数随曲轴转角变化规律,该分析亦可为活塞有限元分析提供热边界条件。     

基于四连杆机构的活塞温度测量方法研究

通过搭建活塞喷油冷却试验台,采用四连杆机构测量活塞相关点的温度并测量了振荡油腔的有效流量。对活塞振荡油腔的喷油冷却进行CFD计算,得到活塞振荡油腔的换热边界条件。对活塞顶部进行热风流动仿真计算,得到活塞顶部换热边界条件。最后通过经验公式对活塞裙部、活塞环等部位的换热系数进行设定,求解活塞温度场。通过实验结果和仿真结果对比,验证了活塞振荡冷却油腔换热边界条件的准确性。     

内冷油腔振荡冷却仿真方法研究

为了得出一种较为通用的活塞内冷油腔仿真分析方法,采用数值仿真研究方法,从湍流模型、多相流模型、压力速度耦合算法以及油腔几何模型进行油腔CFD仿真分析方法的研究。通过对比分析仿真所得的平均机油填充率、机油分布、壁面平均换热系数和换热系数分布,得出在进行活塞油腔CFD模拟时,标准k-ε湍流模型可以更为经济地进行流动传热计算。可保证计算模拟精度的多相流模型CLSVOF计算结果周期间变化更小,计算结果稳定。活塞油腔瞬态仿真计算时,压力速度耦合算法PISO计算得出的流动换热结果精度更高,收敛速度和达到计算稳定的速度更快,模拟所得流动传热情况更接近实际。全油腔模型模拟效果相对于简化模型效果更好。通过对油腔各壁面区域换热系数随曲轴转角变化的分析得出:振荡过程极大增强了顶面和底面的换热,油腔内壁面中顶部壁面周期平均换热系数最大;底部壁面换热系数变化趋势与顶部壁面变化趋势基本相反,这是由机油分布以及振荡规律决定的;由于侧部壁面未收到机油强烈的冲击,换热系数随曲轴转角变化相对较平缓。     

LR4A柴油机润滑系统机油压力测试与分析

采用台架试验的方法,对LR4A柴油机润滑系统进行了整体性能试验与各测点油道压力特性测试,研究不同因素对润滑系统机油压力的影响。结果表明,影响机油压力的主要因素为柴油机转速、机油温度、机油泵流量、活塞冷却喷嘴流量等。随着柴油机转速的增加,润滑系统各处的机油压力逐渐增加,但在高速段,随着转速的升高,机油压力增长速度变缓。相同转速下,润滑系统各处的机油压力随温度的升高而降低。增大机油泵流量对机油压力提升效果显著,小孔径活塞冷却喷嘴对低转速时机油压力提升明显。     

柴油温度对燃油系统影响的研究

通过模拟计算和试验研究相结合的方式研究了柴油温度对燃油系统性能的影响。试验表明,在相同转速下,随着柴油温度的升高,高压油管喷油器端的残余压力基本不变,压力到达峰值的时刻略延迟,最大压力值减小;在相同温度下,随着转速的增加,残余压力基本不变,压力到达峰值的时刻略有延迟,最大压力值增大;相同转速下,随着温度的升高,每循环喷油量减少;相同温度下,随着转速的增加,每循环喷油量增加。模拟结果与试验结果符合较好。     

双燃料发动机活塞热负荷预测研究

建立柴油—天然气双燃料发动机工作过程仿真模型,将仿真得到的环境温度和换热系数作为热负荷加载到活塞上,计算得到活塞温度场分布情况,活塞仿真温度值与实测值误差在工程允许范围内,以喷油提前角、替代率、功率、转速、NO_X排放和过量空气系数为自变量,活塞表面最高温度和活塞第一环间平均温度作为因变量,用偏最小二乘回归法建立活塞表面最高温度以及活塞环间平均温度模型。结果表明:NO_X对活塞表面最高温度及活塞环间平均温度影响最大,影响权重分别为0.30和0.31,活塞表面温度检验的最大误差值为5.7%,活塞环间平均温度的最大误差值为7.1%,基本满足工程要求,为双燃料发动机改装提供依据。     

为什么排气管喷机油

排气管喷机油,其原因一般是:①活塞环的边间隙增大;②缸套与活塞的间隙过大;③空气滤清器油盘内的机油过多;④气门与气门导管的间隙过大。 一台东方红—54型拖拉机在工作时,发现排气管喷机油,尤其在发动机转速和温度高的情况下,喷机油更为严重,查其原因是气门与     

保持冷却系良好技术状态的主要措施

发动机工作时气缸内温度很高,燃烧终了的温度高达1800-2000℃。活塞、缸套等直接与燃烧室接触的零件经常在高温下工作,如果不随时给以冷却,将使机油变稀甚至烧掉,零件急剧磨损,活塞胀大卡死。因此,在发动机上都设有冷却系统。 发动机工作本来是靠燃油燃烧     

活塞销异常响声的诊断

活塞销发出异常响声的主要传声区在气缸的上部位置，如果打开机油口盖，将耳朵贴近加油口倾听，异常响声会更加明显。1.活塞销异常响声的特征活塞销异常响声的特征有：①响声较尖锐清脆，怠速或略高于怠速时，响声比较清晰，伴有有节奏的“嗒嗒”声，在发动机相同转速下比活塞敲缸的响声连贯而尖脆。②响声随发动机转速升高而加大。③与活塞敲缸不同，发动机温度升高，响声不减，甚至更加明显。④单缸断火后响声减弱或消失；如果略将点火时间调前，则响声加剧。2.造成活塞销异常响声的原因造成活塞销异常响声的原因有：①活塞销与连杆铜套装…     

HPDI发动机活塞温度及应力的研究

计算了一款HPDI发动机活塞在三种不同燃烧室的温度和应力分布,得到了相同外界条件下不同的温度场和应力场,结合实际实验确定了结果的合理性。对比了三种燃烧室的温度场和应力场差异,从燃烧室结构的方面深度分析了造成差异的原因,最后选取了最佳燃烧室的方案。