基于EXCITE软件模拟的发动机漏气量改进研究.pdf

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1、第2期内燃V01．32No．32015年6月内燃机与动力装置I．C．E＆&PowerplantJun．2015【模拟计算】基于EXCITE软件模拟的发动机漏气量改进研究熊培友。高渤。刘涛，王亮(1．山东滨州渤海活塞股份有限公司，山东滨州256602；2．山东胜利钢管有限公司，山东淄博255082)摘要：本文针对某发动机漏气量超标的情况，借助Excite软件对活塞环组件进行动力学分析，通过建立分析模型、确定边界条件、对比分析不同设计等，确定了最终优化方案，降低了漏气量，达到了优化目的，并通过发动机试验验证了分析结果

2、的准确性，得出相应结论。关键词：活塞环组；动力学分析；漏气量；优化中图分类号：TK402文献标志码：A文章编号：1673—6397(2015)03—0025—04ImprovementResearchonEngineBlow——bybasingonGlideSimulationXIONGPei—you，GAOBo，LIUTao，WANGLiang(1．ShanDongBinZhouBoHaiPistonCo．，Ltd，BinZhou256602，China；2．ShandongShengliSteelPipeCo

3、．，Ltd．，255082，China)Abstract：Forthisproblemthattheblow—byofaengineexceedsthestandardrequirement，thispapergivesdynamiticanalysistothepistonringassembly，basingonExcitesoftwarethroughmodelingandreasonableboundaryconditionsandcomparativeanalysis．Anoptimizedplanis

4、madetoreduceblow—by．Engineexperimentshaveimprovedthattheanalysisresultsarecorrect．KeyWords：PistonRingAssembly；DynamicAnalysis；Blow—by；OptimizationGLIDE动力学仿真软件，针对某轿车用汽油机漏气引言量大的问题，通过建立活塞动力学分析模型，施加适随着发动机负荷和输出功率的不断提高、排放合的边界条件等，模拟该汽油机活塞组件的运动，计法规的日趋严格，人们对发动机性能要求也越来

5、越算发动机漏气量，并与发动机性能实验相比对，依据苛刻。发动机漏气量作为发动机的关键性能之一，分析结果对活塞及活塞环的结构进行优化，降低发降低漏气量一直是发动机行业最为重视和不断加强动机的漏气量。研究的课题。在发动机的燃烧系统中，缸内燃气的1漏气量影响因素密封是依靠活塞、活塞环和气缸套之间的配合来完成的，如果三者之间的配合不理想或其它原因影响1．1密封机理及漏气通道其工作状态，则会造成大量的高温、高压燃气下窜，活塞环、活塞和缸套三者之间通过合理的配合冲刷气缸壁，破坏承载油膜，使活塞温度升高而异常共同完成对燃烧室和曲

6、轴箱之间的密封作用。其膨胀，从而导致拉缸、环胶结、卡滞等事故发生；另中，活塞环是利用阻塞和节流作用工作的自紧式接外，高温燃气还会使曲轴箱中的机油温度升高，粘度触动密封。下降，性能恶化，以至于影响到发动机的正常工作。活塞环在自由状态下，其外径大于缸径，在装入防止发动机窜气的根本办法是尽可能减小漏气通缸孔后在其自身弹力的作用下与缸壁紧贴，形成第道，增大漏气阻力。本文借助奥地利AVL公司的一密封面。同时活塞环在运动时受到惯性力、摩擦作者简介：熊培友(1982一)，男，陕西人，在读硕士，工程师，主要研究方向为活塞动力学分

7、析。收稿日期：2015—01—262015年第3期熊培友，等：基于ZEXCITE软件模拟的发动机漏气量改进研究被稳定地压在环槽下侧面，从而阻断了漏气通道B；道由气体流动引起的压力。因此，将整个环组看作降低通道c漏气量的关键是在选择合理的顶是由节流阀连接到容积系统，活塞环与活塞、缸壁组环和第二道环合理闭口间隙。成的这个容积空间被分成腔体，他们通过节流阀相连接，图4所示即为气体从燃烧室经过活塞环组流2动力学模型的建立人曲轴箱的气体流动模型示意图。2．1活塞环动力学分析模型假设由于相对于环背及环间腔体的的气流间隙极小，

8、活塞环动力学分析模型应满足以下假设：因此可以将图4a)的气体流动模型简化为图4b)形式a)活塞为弹性体，缸套、连杆和曲轴为刚性体。的简化模型，则通过气流间隙的气体流量为：铰链接为零间隙；·b)不考虑转速不均匀性造成的影响；c)考虑主推力面和次推力面的相互作用，并同时纳入计算；d)沿周向定常条件，即活塞环弹力沿周向均匀在△时间内，流量的变化为：分布；Am=rh·Ate)不考