YZ4105柴油機機體熱負(fù)荷的測試與數(shù)值模擬.pdf

1、近年來，隨著車用柴油機強化程度的不斷提高，采用薄壁干式缸套的機體因其具有剛性好、震動和噪聲小等優(yōu)點在實際應(yīng)用中越來越廣泛。同時，強化程度的不斷提高又使得柴油機缸套和機體的工作環(huán)境變得更加惡劣，所承受的熱負(fù)荷和機械負(fù)荷也相應(yīng)增加，導(dǎo)致缸套發(fā)生失圓變形，嚴(yán)重影響到柴油機的工作性能和各項技術(shù)指標(biāo)。深入研究和分析缸套和機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柴油機機體和缸套的熱負(fù)荷為研究對象，在測量機體和冷卻水溫度的基礎(chǔ)上，建立了機體-缸套三維組合有限元模型，計算分析了機體-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，試驗測量結(jié)果反映了機體和冷卻水的溫度場分布。 在Pro/E造型軟件中構(gòu)造了機體和薄壁干式缸套的三維實體組合模型，將模型導(dǎo)入到大型有限元分析軟件ANSY

3、S中，綜合考慮了模擬計算結(jié)果的精度和計算規(guī)模，選取了合理的網(wǎng)格單元和尺寸，對機體和缸套的組合模型進(jìn)行了網(wǎng)格劃分。 利用經(jīng)驗公式和“溫度擬合法”確定了機體-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體-缸套模型的溫度場和熱變形，溫度場模擬結(jié)果與試驗測量值基本吻合，全面準(zhǔn)確地反映了整個機體和缸套的溫度場分布。 機體的兩缸連接處溫度較高，機體-缸套整個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