大功率游艇用柴油機氣缸蓋的設計與開發(fā).pdf_第1頁
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文檔簡介

1、目前國內(nèi)外12升左右的游艇用柴油機市場需求量大,公司在現(xiàn)有12升車用柴油機基礎上升級開發(fā)游艇用柴油機,功率目標為530kW,即升功率高達45.62kW/L,并且要求滿足EPA TierⅢ排放法規(guī)。由于該機型功率密度高、設計爆壓高(185bar),原始機型氣缸蓋的冷卻能力、強度水平及氣道性能不能滿足開發(fā)目標要求,成為本體機的設計瓶頸。
  為了解決氣缸蓋冷卻能力不足的問題,本文采用自上而下冷卻方案,重新設計了冷卻水套結構,并在新結構

2、基礎上進行局部優(yōu)化。利用Pro/E軟件建立了冷卻水套三維模型,采用AVL.FIRE軟件對冷卻水套中冷卻液流動進行了數(shù)值模擬,通過對比分析可知,新結構尤其是局部優(yōu)化后的冷卻水套,其流量和流速分布更加合理,鼻梁區(qū)的換熱系數(shù)得到了大幅提高,冷卻水套的冷卻能力和效率得到了有效提高。通過對氣缸蓋的溫度進行有限元分析表明,缸蓋鼻梁區(qū)溫度下降了39℃。
  為了解決氣缸蓋強度不足的問題,本文修改了缸蓋局部結構,利用Pro/E軟件建立了氣缸蓋三維

3、模型,并采用有限元方法對氣缸蓋的應力和高周疲勞強度進行了數(shù)值模擬,改進后的氣缸蓋強度滿足了要求。
  為了更好的滿足發(fā)動機的經(jīng)濟性和排放性指標,通過燃燒分析給出了進、排氣道的性能目標要求。為了滿足目標要求,本文對進、排氣道進行了改進設計。在試驗臺架上對進氣道實物進行了修磨確定改進方向,通過正向設計方式設計出進氣道,并通過氣道穩(wěn)流試驗測量了改進后進氣道的渦流比和流量系數(shù),結果顯示改進后的進氣道渦流比和流量系數(shù)均滿足設計要求;采用正向

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