高强化汽油机活塞裙部支撑疲劳开裂分析及结构改进

发布时间：2021-11-11 17:58

　　针对某增压直喷高强化汽油机活塞在试验过程中出现的裙部支撑部位开裂问题,分析活塞材料、发动机运行过程及活塞结构强度,确定设计强度不足是裙部支撑部位开裂的主要原因,并对活塞销座两侧支撑部位进行改进优化。利用有限元仿真分析方法对设计优化方案进行模拟计算,结果表明:改进活塞裙部下端支撑筋的厚度及高度后,裙部下端支撑部位的疲劳系数可提高一倍以上;改进后的活塞样件顺利通过发动机耐久试验,验证了改进优化的有效性。该优化可以有效解决活塞裙部支撑部位开裂的问题,为增压直喷高强化汽油机活塞在该部位的细节设计及失效改进提供参考。 

【文章来源】：内燃机与动力装置. 2020,37(04)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

材料化学成分谱图

表2 主要化学成分的质量分数 % 元素 Si Cu Fe Mg Al 实测 12.23 3.65 0.36 0.86 其余 标准 10.5～13.0 2.5～4.5 ≤0.7 0.4～1.3 其余2.1.2 显微组织检测

活塞有限元模型

【参考文献】：
期刊论文
[1]汽油机活塞环岸断裂原因分析及改进[J]. 高永春,刘栋,王溪,赵文斌,熊培友.  内燃机与动力装置. 2019(01)
[2]活塞燃烧室喉口疲劳开裂的原因分析与改进[J]. 高尉尉,熊培友,王溪,刘栋,王权.  内燃机与动力装置. 2019(01)
[3]柴油机活塞不同工况下温度场与应力场有限元分析[J]. 杨永春,杨婷,石代龙,白书战,王桂华.  内燃机与动力装置. 2018(05)
[4]柴油机活塞头部断裂失效分析[J]. 王星全,吴义民,王志龙,王占宜,王峰.  内燃机与动力装置. 2018(01)
[5]汽油机活塞顶部开裂原因分析及改进措施[J]. 祝传亮,王奇峰,刘小斌,曹国帅,王玉洁.  内燃机与动力装置. 2016(04)
[6]基于ANSYS发动机活塞有限元的分析与优化[J]. 孙庆荣,杨洋.  河北联合大学学报(自然科学版). 2014(01)
[7]发动机活塞销孔座机械疲劳机理的研究[J]. 刘世英,田小青,潘风敏.  汽车工程. 2014(01)
[8]汽油机活塞喷油缺口裂纹失效分析及设计改进[J]. 刘涛,祝传亮,高玉贵.  内燃机与动力装置. 2013(04)
[9]汽油机活塞组三维有限元耦合分析[J]. 李炯,杨世文,张翼,苏铁熊.  华北工学院学报. 2004(05)

博士论文
[1]内燃机活塞机械疲劳损伤与可靠性研究[D]. 刘世英.山东大学 2007

硕士论文
[1]活塞裙部结构研究及其对发动机性能的影响[D]. 陈延鹏.山东理工大学 2016
[2]小排量轿车汽油机活塞结构设计与试验研究[D]. 刘瑞.齐鲁工业大学 2013
[3]活塞销座疲劳及可靠性研究[D]. 潘凤敏.山东理工大学 2013



本文编号：3489271