内燃机活塞第一道气环设计系统的研究

发布时间：2020-05-12 02:28

【摘要】：活塞环是内燃机的重要零件之一,其工作状况对内燃机的动力性、经济性、排放、可靠性和使用寿命等有着直接影响。活塞环安装在活塞头部的活塞环槽中,其作用主要包括密封、控油和导热等。内燃机的发展趋势是低排放、小型化、高速化和轻量化,活塞环能够影响内燃机的动力性、经济性及排放性能。活塞环-缸套系统的机械损失在整个内燃机机械损失中大约占50%,其磨损对内燃机的油耗、效率等有着决定性的作用。因此,研究活塞环的性能并且设计出性能良好的活塞环对设计更加先进更加高效的内燃机有着重要意义。在安庆帝伯格茨活塞环有限公司项目“活塞环设计软件开发”资助下,研究了活塞环安装应力分析系统和活塞第一道气环设计软件,主要工作如下:(1)以某型号活塞环为研究对象,基于活塞第一道气环基本理论,确定活塞环的自由型线,建立活塞环的三维模型,利用ANSYS有限元软件分析活塞第一道气环的安装应力。基于活塞环弹性力学有限元分析基本理论、ANSYS软件的APDL二次开发语言和Visual Basic汇编语言,开发出活塞环安装应力检测系统,可以对不同材质和结构参数的活塞环进行安装应力分析,并且通过理论计算值与实验测量值对比,验证了活塞环安装应力分析系统的准确性。(2)基于活塞第一道气环基本理论和Visual Basic汇编语言,编制了活塞第一道气环设计软件,能够完成活塞环设计中的数据输入(包括手动输入和读取数据库文件)、修改数据、计算、画图和保存数据等功能。活塞第一道气环设计软件主要由用户登录模块、参数输入模块、数据库查询模块、计算模块、绘图模块、计算结果输出模块和报表打印模块等组成。
【图文】：

活塞环,密封性,楔形环,降低油耗

图 1.1 组合式活塞环结构 1Fig. 1.1 Combined piston ring structure 1第二种组合式活塞环的具体结构如图1.2所示，利用下环凸台密封漏气通道，提高了活塞环的密封性，，降低了活塞环的摩擦功耗。图 1.2 组合式活塞环结构 2Fig. 1.2 Combined piston ring structure 2第三种活塞环的结构是叠加封口式的，如图 1.3 所示，由上下两片楔形环构成，可以降低油耗提高活塞环的寿命。这些新的活塞环结构有效的增强了密封性，降低了机油的消耗，提高了活塞环的使用寿命。图 1.3 叠加封口式活塞环Fig. 1.3 Superimposed sealing piston ring

活塞环,摩擦功耗

1.1 组合式活塞环结构 1Combined piston ring structu结构如图1.2所示，利用活塞环的摩擦功耗。图 1.2 组合式活塞环结构 2.2 Combined piston ring stru封口式的，如图 1.3 所寿命。这些新的活塞环结环的使用寿命。
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TK403

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