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6110型柴油机气缸套变形的有限元计算与分析

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直径的影响较小#根据专业知识和实际经验选取
的截面%和截面"的加权值分别为%(和+，由于
截面!的变形指标值较小，综合评价时不考虑该
处的变形#综合评分的结果列入表&#
表9 三个截面的最大变形和失圆度
%&’(9 :&;4787602,-7&+4,5&56,8+.,2-,856
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偏移）-计算结果见图H和表*-由表*可见，计算 结果与测试结果在数值上和变形趋势上均吻合得
较好，说明计算模型可靠，可用于计算与分析-
表: 三个截面失圆度 "#$%: ;1.<’32’1-(+-./,./2,,0,4.+’- !&
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测量值
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（*）# 轴负向的力 机体顶平面的接触应力用较为先进的感压法
测量- 第 1 缸 顶 平 面 的 接 触 应 力 的 数 据 见 表 "， 图*是按该数据绘制的图形-
表! 机体顶平面上施加的载荷（! 轴负向） "#$%! &’#(#))*+,(’-./,.’)0123#4,’3
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表! 方差分析表 "#$%! &#’(#)*+#)#,-.(./#$,+
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因素
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机体：建立了部分机体的有限元模型，采用接
触单元模拟机体和缸套之间的接触@由于本次计 算所考察的目标是非工作状态下气缸套的变形，
机体上远离缸盖螺栓作用力的部分对机体和气缸
套的变形影响很小，又由于气缸套下部与机体之
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略有下降，因素 ! 对截面 ! 的失圆度无显著影 响，对其他指标的影响显著水平仍为--.；$ 截 面"的各项指标对因素 ! 不敏感，而该截面的各 项指标对因素 " 的变动很敏感，显著水平均为 --.；% 从总体上看，缸盖螺栓预紧力对考察的 各项指标的影响均较大，而气缸套顶平面受力圆
的-(.、,(.和*(.，顶平面上的剩余接触应力 也按螺栓预紧力的大小进行相应的修正# !"$ 计算与分析
计算结果列入表0#图+!图%(为第&号方 案的计算 结 果 # 选 取 气 缸 套 在 截 面 %、截 面 ! 和 截面"上的失圆度为试验指标，采用方差分析法 进行分析#分析结果列入表+#
由表+可得出以下结论：" 在考察的几项指 标中，截面%受各因素的影响较大，!因素对截面 %的失圆度均有显著影响，显著水平分别为-+.
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江 苏 理 工 大 学 学 报（自 然 科 学 版）
*,,,年1月
缸盖螺栓拧紧力矩为 !!"#$%·&!"’()* +·&，计算得各缸盖螺栓预紧力为 "!((((,+缸盖螺栓预紧力按集中力施加在机体相应的螺栓
孔中心，距机体顶平面.,&&（螺纹第一牙），方向 为# 轴正向-(个螺栓的合力：!"/0$1###(,+-
（%）（%） （!）（!） （"）（"） （!）（"） （"）（%） （0）（!） （"）（!） （%）（"） （!）（%）
注：! 代表应力圆直径#，" 代表预紧力百分比
!"! 有限元模型及边界条件 有限元模型与原来的模型完全相同#位移边
界条件与原来的模型相同，力边界条件按表"确 定#气缸顶平面上的接触应力仍按原来测量的分 布规律，根据螺栓预紧力的大小修正为原来应力

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柴油机气缸套温度场的三维有限元分析.

柴油机气缸套温度场的三维有限元分析.

柴油机气缸套温度场的三维有限元分析何屹1，王琦2，田红英3，朱任杰41.大连海事大学轮机工程学院，辽宁大连2.辽河油田滑油环保工程公司，辽宁盘锦3.锦州市环境工程有限公司，辽宁锦州4.鞍山市环境检测站，辽宁鞍山摘要：文章首先探讨了气缸套温度场计算边界条件的确定，然后利用ansys软件建立了缸套的三维有限元模型，并进行了温度场模拟计算，得到了较为合理的结果。

最后,对计算结果进行了分析并对柴油机气缸套的合理设计作出了一些探讨。

关键词：气缸套，有限元，温度场0 引言随着现代柴油机强化程度、可靠性、耐久性的不断提高，对缸套设计提出了更高的要求。

需要充分考虑刚度、强度、冷却、润滑、应力集中等问题。

温度场的分析是研究其它问题的基础，因此有必要首先进行温度场分析。

而利用有限元软件进行模拟计算是目前比较流行、有效的手段，它比实测方法有许多优点，并且可以得到接近实际的结果。

温度场有限元分析的关键在于准确地确定边界条件。

由于缸套的受热情况较为复杂。

因此给其边界条件的确定带来很大困难。

本文根据已有的经验和方法，对边界条件的确定做了一些探讨。

1 气缸内放热系数及缸套换热系数的确定1.1 气缸内放热系数α的确定缸内传热过程极其复杂,许多机理至今未能解决。

对于对流换热系数的确定，在文献[1]中介绍了很多种计算公式,本文采用修正的埃肖尔伯格公式：α=1.95Cm式中：Cm——活塞平均速度,m/sP——缸内气体压力,barT——缸内气体温度,K PT (W/m2.K)[1]然后对一个工作循环内的瞬时放热系数积分即可求得平均放热系数。

1.2 缸套温度场计算边界条件的确定1.2.1 燃气侧边界条件的确定缸套内表面的大部分区域都要受到燃气的冲蚀，在一个循环中缸套上部壁面与燃气接触的时间较长,受燃气直接传热的影响很大。

位于活塞下止点时相应一环位置以下的壁面,在整个工作循环内没有受到燃气直接传热。

气缸体内表面还接受部分活塞侧面的散热,同时活塞往复运动时同气缸体的摩擦也产生一定的热量。

6100型柴油机

6100型柴油机

6100型柴油机6110型柴油机热计算及结果试对6110型柴油机标定⼯况进⾏实际循环热计算已知条件：缸径： D=110mm 缸数： I=6 冲程： S=120mm 12⼩时功率： e N =160PS 转速： n=2000minr压缩⽐：ε=18 每缸⼯作容积： Vh=1.14L 曲柄半径： R=2S=55mm ⼤⽓状态： 0P =1（2cmkg），0T =293K 燃料平均重量成分： C=0.87 H=0.126 O=0.004 (选⽤中柴油) 燃料低热植： µH =42287kgkj=10500kgkcal（1kcal=4.1868kj ）燃烧室形式： “ω”型直喷射式 1. 参数选择根据类似柴油机的试验数据和统计资料，结合本柴油机具体情况，可以选定：（1）过量空⽓系数a Φ=1.7⾼速⾮增压额定⼯况的过量空⽓系数，⼀般均推荐1.6~1.9（直接喷射式），选择的原因。

a) 有利于燃烧过程的迅速完成，增加燃烧产物中的⼆原⼦⽓体含量，可以获得较⼤的绝热与膨胀系数，减少派⽓热损失，增加发动机经济性。

b) 在冲⽓状态良好的状态下采⽤较⼤的过量空⽓系数，可以降低主要零件的热负荷，特别是活塞组的热负荷，有利于整机的可调性及耐久性。

⼀般推荐a P =（0.85~0.9）0P（3）空⽓进⼊⽓缸的温度升⾼：T ? =15⾮增压⾼速柴油机T ?⼀般推荐（10~20），本参数实现的条件。

a) 进⽓管和排⽓管分置柴油机两侧，在进⽓管的外侧包上隔热材料，减少排⽓管对进⽓管中的空⽓的影响；b) 在机体和进⽓管中间加上隔热板。

减少机体本⾝的散热对进⽓管的加热。

采⽤较⾼燃烧爆发压⼒的原因：ω型燃烧室燃烧压⼒⼤多偏⾼，据经验⾮增压直喷四冲程柴油机为60~90（kg/cm 2）。

（5）Z 点的热量利⽤系数：z ξ=0.8⾼速柴油机的Z 点热利⽤系数⼀般在（0.5~0.75）范围内，由于增⼤过量空⽓系数，增加压缩终点压⼒，其结果将使着⽕延迟四冲程⾮增压柴油机n ψ⼀般在（0.92~0.96）范围内。

CA6110型柴油发动机的装配与调整概要

CA6110型柴油发动机的装配与调整概要


清洗组装完整的气缸盖放入气缸 体上，并注意不要损伤气缸垫，将气 缸盖的18支中长螺栓分别放入相应的 孔中，将摇臂总成放入气缸盖上的相 应位置，将8支长螺栓分别放入摇臂总 成的相应孔中，各螺栓放入前均应涂 以润滑油，
这时要把推杆装到推杆孔中。将摇臂 轴总成，摇臂及摇臂轴支架组合件放在气 缸盖上，放上气缸盖螺栓垫圈，在气缸盖 螺栓螺纹部分涂润滑油后在拧入气缸体。 气缸体的拧紧力矩为：180 N·m～200 N·m （M14螺栓）和35N·m（M10螺栓）。 拧上摇臂轴的6支M12DE螺栓, 拧紧力矩为 30 N·m～40N·m并和缸盖一起用缸盖螺栓 拧紧在发动机上。
1、气缸套的装配 先把O型橡胶密封圈置于气缸体的 环槽内，然后选用同一尺寸分组的气缸套；倒 置放到气缸体的缸套孔中检查气缸套的凸突出 量，气缸套上端台肩凸出缸体顶面0.085mm～ 0.165mm，相邻的缸套高度差不大于0.03mm ，各缸凸突出量应一至。
同时，在气缸套下部约50mm范围内的外表 面均匀涂以肥皂水，平稳的把气缸套压入 气缸体中。装配后应检查O型密封圈是否 被剪断和刮伤，如有损伤，应换用新的O 型密封圈重新安装。气缸套装配后，缸体 水腔须经294kPa～392kPa的水压试验，在 3min～5min内不得渗漏。
三、凸轮轴、正时齿轮、飞轮及 飞轮壳的装配
1、凸轮轴的装配 将凸轮轴夹持在台钳上；为防止损伤 凸轮轴，应在钳口垫以铝或铜片。安装止 推片、半圆键和正时齿轮，注意齿轮上的 正时标记朝外，将锁紧垫片套入并使其锁 舌插进正时齿轮的键槽中，然后拧紧凸轮 轴正时齿轮紧固螺栓。
在正对螺栓平面处撬起锁紧垫片 并与正时齿轮紧固螺栓侧平面贴紧， 然后检查止推片和正时齿轮轮毂端面 之间的间隙为0.080 mm～0.218mm。
气缸盖的有限元研究_贾延林

气缸盖的有限元研究_贾延林

2010年3月doi ：10．3969／j．issn．1673－3142．2010．03．006气缸盖的有限元研究贾延林，张翼，陈少林(中北大学机电工程学院车辆与动力工程系,山西太原030051)摘要：气缸盖的结构形状与受力都很复杂，是内燃机中最易受损零件之一。

过去由于无法进行理论计算，需要进行大量的试验，多次修改才能定型。

而现在采用三维模型的有限元计算能全面地分析应力分布，减少工作量。

针对三维有限元在气缸盖上的应用，着重论述了国内外应用三维有限元研究气缸盖的发展现状及其发展趋势。

关键词：内燃机；气缸盖；有限元中图分类号：TK413．2文献标识码：A文章编号：1673-3142(2010)03-0023-03Finite Element Analysis of Cylinder Head Development Status and the TrendJIA Yan－lin ，ZHANG Yi ，CHEN Shao－lin（Department of Vehicle and Power Engineering ，Mechanical and Electronic Engineering Institute ，North University of China ，Taiyuan 030051，China ）Abstrac t ：The structural shape of the cylinder head and its stress is very complex．It is one of the most easily damaged parts in the internal combustion engine．In the past it can not be carried out as a result of theoretical calculations ，but needs a lot of testing and several amendments to finalize the design．Now ，using finite element analysis of three－dimensional model on stress distribution can be comprehensive．It reduces the workload．In this paper ，in view of three －dimensional finite element applications covered in the cylinder ，the application of three －dimensional finite element in study of cylinder head and its development trend both at home and abroad are mainly discussed．Keywords ：internal combustion engines ；cylinder head ；finite element收稿日期：2009－11－27作者简介：贾延林，女，山西省原平市人，在读研究生，研究方向：发动机总体技术及结构动态设计。