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基于降低摩擦功耗的活塞型线优化设计
1
作者 田放 黄鹏华 汪应生 《小型内燃机与车辆技术》 CAS 2024年第2期23-26,共4页
混合动力汽车对发动机提出高热效率需求,而降低摩擦功耗为提高发动机热效率的有效措施。活塞连杆系统摩擦损耗占整个发动机摩擦损耗的40%~60%,活塞裙部良好的型线设计,可使活塞与缸套间具有合适的油膜间隙,从而产生最佳的流体动力润滑效... 混合动力汽车对发动机提出高热效率需求,而降低摩擦功耗为提高发动机热效率的有效措施。活塞连杆系统摩擦损耗占整个发动机摩擦损耗的40%~60%,活塞裙部良好的型线设计,可使活塞与缸套间具有合适的油膜间隙,从而产生最佳的流体动力润滑效果,降低活塞摩擦功耗,提高内燃机的热效率。针对某混合动力用高效发动机活塞进行设计优化,使活塞平均磨损载荷降低56.4%,并通过耐久试验验证。 展开更多
关键词 混合动力 裙部型线 仿真分析 裙部面压 摩擦功耗 磨损载荷
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基于解析方法的活塞动力学分析及振动响应研究
2
作者 李宏庚 常光宝 罗德洋 《小型内燃机与车辆技术》 CAS 2024年第3期68-73,共6页
基于解析方法,通过对配缸间隙、活塞销偏置、活塞与缸套型线等影响因素的全面考虑,建立了汽油机活塞动力学模型并分析了活塞的二阶运动,对其产生的缸套强迫振动响应进行预测,并与测试结果进行比对。结果表明,通过解析方法建立的活塞动... 基于解析方法,通过对配缸间隙、活塞销偏置、活塞与缸套型线等影响因素的全面考虑,建立了汽油机活塞动力学模型并分析了活塞的二阶运动,对其产生的缸套强迫振动响应进行预测,并与测试结果进行比对。结果表明,通过解析方法建立的活塞动力学模型具有很高的分析精度。 展开更多
关键词 解析法 发动机 活塞 动力学 振动
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活塞裙部型面的样条插值系统 被引量:9
3
作者 秦月霞 宋刚 胡德金 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期47-49,共3页
为获得中凸变椭圆活塞的复杂型面 ,给出了求解样条曲线的一种简便算法 .采用该算法拟合得到活塞的纵向型线 ,然后对活塞的纵向型线按轴向等距离插值 ,对活塞的横向截面型线按周向等角度插值 ,最后通过 Microsoft Jet数据库引擎对生成的... 为获得中凸变椭圆活塞的复杂型面 ,给出了求解样条曲线的一种简便算法 .采用该算法拟合得到活塞的纵向型线 ,然后对活塞的纵向型线按轴向等距离插值 ,对活塞的横向截面型线按周向等角度插值 ,最后通过 Microsoft Jet数据库引擎对生成的数据进行存储和维护 .实验证明 ,所给算法不但计算简单 。 展开更多
关键词 凸变椭圆活塞 裙部型面 样条插值系统 样条曲线 发动机 纵向型线 横向型线 活塞设计
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高强化柴油机活塞异型销孔结构设计与试验研究 被引量:20
4
作者 刘畅 张卫正 刘雨薇 《车用发动机》 北大核心 2011年第5期18-23,共6页
针对高强化柴油机活塞,研究了网格数量和活塞销孔棱缘耦合应力的收敛性关系,进行了精确的活塞耦合应力计算;研究了异型销孔结构对活塞应力分布的影响规律;根据耦合应力计算结果,选定异型销孔位置和形状,设计双侧圆锥形异型销孔并进行耦... 针对高强化柴油机活塞,研究了网格数量和活塞销孔棱缘耦合应力的收敛性关系,进行了精确的活塞耦合应力计算;研究了异型销孔结构对活塞应力分布的影响规律;根据耦合应力计算结果,选定异型销孔位置和形状,设计双侧圆锥形异型销孔并进行耦合应力计算,与圆形销孔结构活塞对比可知,异型销孔结构可以大幅度降低销孔棱缘的应力集中,活塞的承载能力有所提高。利用活塞销孔疲劳试验机进行异型销孔活塞的疲劳试验,试验完成1.0×107个循环,活塞销孔表面接触良好,说明双侧圆锥形异型销孔的结构设计满足发动机可靠性要求。 展开更多
关键词 柴油机 活塞 异型销孔 结构设计 疲劳试验
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汽油机活塞销轴心轨迹计算及在故障诊断中的应用 被引量:6
5
作者 丁恒鉴 肖云魁 +1 位作者 阳建成 唐彦峰 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期187-191,共5页
采用汉氏法求解雷诺方程 ,计算出不稳定载荷下滑动轴承在不同偏心率和动力参数条件下的油膜无量纲承载力 ,并根据实测的发动机气缸压力计算出活塞销所承受的负荷。然后根据实际负荷与油膜承载力的平衡关系 ,计算出动载荷下每一时刻的油... 采用汉氏法求解雷诺方程 ,计算出不稳定载荷下滑动轴承在不同偏心率和动力参数条件下的油膜无量纲承载力 ,并根据实测的发动机气缸压力计算出活塞销所承受的负荷。然后根据实际负荷与油膜承载力的平衡关系 ,计算出动载荷下每一时刻的油膜厚度 ,从而确定活塞销轴心在连杆小头铜套中的运动轨迹。计算结果表明 ,连杆在整个运行周期中 ,绝大部分时间承受压缩载荷 ,且压缩载荷远比拉伸载荷大。此结果可用于发动机活塞连杆组的结构设计与故障诊断中 ,并能对一些实际故障现象进行合理的理论解释。 展开更多
关键词 活塞销 轴心轨迹 故障诊断 汽油机
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自由活塞式内燃发电机研究现状 被引量:9
6
作者 李庆峰 肖进 黄震 《小型内燃机与摩托车》 CAS 北大核心 2008年第4期91-96,共6页
介绍、总结了自由活塞式内燃发电机的研究现状,阐述了几个需要解决的关键性技术问题。
关键词 自由活塞 内燃机 直线发电机 现状
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活塞环径向压力分布特性及其在余弦函数表达式上的应用 被引量:13
7
作者 王伯年 赵高晖 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第4期325-332,共8页
本文首先论述了活塞环径向压力分布函数所应满足的静力学上的、数学结构上的以及为获得较佳特性的一系列条件,然后对用余弦函数的多项式p(θ)=p_m(1+sum from n=1 to kc_ncosnθ)作了分析。通常国内外文献中认为c_1=0并不是绝对应该满... 本文首先论述了活塞环径向压力分布函数所应满足的静力学上的、数学结构上的以及为获得较佳特性的一系列条件,然后对用余弦函数的多项式p(θ)=p_m(1+sum from n=1 to kc_ncosnθ)作了分析。通常国内外文献中认为c_1=0并不是绝对应该满足的条件,而是在仅有径向压力作用时的必要条件。在表达式中增加n 的值,如取用的k=12,并非一定有利,而且也不一定能获得较佳性能。文中对k=3或k=4的情况进行了详细的分析,指明了如何有目的地消去多余的p(θ)极值点和合适地确定c_2和c_3或c_2和c_4的途径,在于选取特定的c_2/c_3或c_2/c_4比值。 展开更多
关键词 活塞环 径向压力分布 余弦函数
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汽油机活塞敲缸响的力学分析 被引量:2
8
作者 丁恒鉴 肖云魁 +2 位作者 邢文华 许洪军 曲大伟 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期489-495,共7页
从分析活塞的受力状态出发 ,运用流体动力润滑雷诺方程 ,求解出作用在活塞裙部的油膜力和力矩 ,并结合活塞裙部的侧向运动方程 ,编制了模拟活塞二阶运动的计算程序。运用此程序对 CA10 91型车用汽油机不同结构参数、不同工况下的活塞裙... 从分析活塞的受力状态出发 ,运用流体动力润滑雷诺方程 ,求解出作用在活塞裙部的油膜力和力矩 ,并结合活塞裙部的侧向运动方程 ,编制了模拟活塞二阶运动的计算程序。运用此程序对 CA10 91型车用汽油机不同结构参数、不同工况下的活塞裙部上、下端的横向运动轨迹进行了数值求解 ,得出了不同间隙条件下活塞对缸壁的最大冲击时刻、最大冲击部位等。分析结果可用于发动机活塞组的结构设计与故障诊断 。 展开更多
关键词 活塞 二阶运动 故障诊断 汽油机 力学分析
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动态图像差分法在热裂纹提取上的应用 被引量:2
9
作者 伍茜 沈季胜 +1 位作者 刘震涛 俞小莉 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期154-158,共5页
模拟、自动试验技术在活塞热冲击可靠性的研究上已得到充分应用,但热裂纹的观测仍靠人工进行,因而不能及时、准确获取裂纹扩展情况。通过在现有的试验台架上安装图像监控系统,自动保存热冲击过程各循环活塞顶部图片,采用基于联合灰度级... 模拟、自动试验技术在活塞热冲击可靠性的研究上已得到充分应用,但热裂纹的观测仍靠人工进行,因而不能及时、准确获取裂纹扩展情况。通过在现有的试验台架上安装图像监控系统,自动保存热冲击过程各循环活塞顶部图片,采用基于联合灰度级分布图的动态图像差分法,有效避免了光照的影响,自动提取出活塞顶部裂纹,为热损伤的量化分析提供了途径。 展开更多
关键词 动力机械工程 裂纹提取 差分图像 活塞 热冲击 图像测量 内燃机
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应用推广的Maxwell-Mohr定理计算活塞环自由状态型线 被引量:6
10
作者 王伯年 赵高晖 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第4期317-322,共6页
按所选择的活塞环径向压力分布函数求解活塞环自由状态型线时,通常采用只考虑弯矩作用的解高阶常微分方程的方法.本文与惯常的方法不同,采用由作者提出的Maxwell-Mohr定理的推广形式,即引入参变量γ后求出整个构件的广义变形位移曲线,... 按所选择的活塞环径向压力分布函数求解活塞环自由状态型线时,通常采用只考虑弯矩作用的解高阶常微分方程的方法.本文与惯常的方法不同,采用由作者提出的Maxwell-Mohr定理的推广形式,即引入参变量γ后求出整个构件的广义变形位移曲线,此时综合考虑了弯矩、法向力和切力的全部影响,并使计算过程更为格式化.对于通常仅由余弦函数构成的径向压力分布表达式以及作者所提出的一种新而有效的径向压力分布表达式,均给出了按Maxwell-Mohr推广形式定理所求出的计算公式. 展开更多
关键词 活塞环 内燃机 Maxell-Mohr 定理
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活塞形状对直喷汽油机工作影响的数值模拟 被引量:6
11
作者 郑朝蕾 刘春涛 +1 位作者 胡铁刚 张晓宇 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期345-352,共8页
通过三维CFD软件AVL-FIRE模拟了直喷汽油机的进气、喷油和燃烧等工作过程,对比并分析了4种活塞形状对混合气形成及燃烧过程的影响.计算结果表明:活塞形状对进气量影响不大;对于缸内正滚流和使用多孔高压喷油器的直喷汽油机,"平顶+... 通过三维CFD软件AVL-FIRE模拟了直喷汽油机的进气、喷油和燃烧等工作过程,对比并分析了4种活塞形状对混合气形成及燃烧过程的影响.计算结果表明:活塞形状对进气量影响不大;对于缸内正滚流和使用多孔高压喷油器的直喷汽油机,"平顶+凹坑"的活塞顶设计更有利于维持缸内湍流强度,并在点火时刻在火花塞附近形成可供稳定点火的可燃混合气;平滑的活塞顶使点火时刻缸内湍动能更强烈,有利于加速燃烧过程,缸内温度和压力峰值更高,动力性更好;较高的缸内温度和压力会增加NO的产量,但会减少碳烟排放. 展开更多
关键词 缸内直喷汽油机 活塞形状 燃烧室凹坑
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一种活塞环径向压力分布函数的研究 被引量:3
12
作者 赵高晖 罗君 左成宝 《上海理工大学学报》 EI CAS 北大核心 2006年第4期367-369,共3页
基于现代活塞环的设计方法,讨论了一种非仅由余弦函数构成的活塞环径向压力分布函数表达式,分析了该表达式的特性及其优点,并与Arnold径向压力分布函数表达式进行了比较.结果表明,后者仅为前者的一个特例,前者形式上更为简洁普遍,其系... 基于现代活塞环的设计方法,讨论了一种非仅由余弦函数构成的活塞环径向压力分布函数表达式,分析了该表达式的特性及其优点,并与Arnold径向压力分布函数表达式进行了比较.结果表明,后者仅为前者的一个特例,前者形式上更为简洁普遍,其系数仅是压比和平均压力的函数,更适合于活塞环的设计与计算. 展开更多
关键词 活塞环 径向压力分布 函数
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高强化柴油机组合活塞温度场的三维数值模拟 被引量:7
13
作者 马哲树 姚寿广 《车用发动机》 北大核心 2003年第2期20-23,共4页
在对PA6—280柴油机的钢顶铝裙组合式活塞的热负荷状况进行分析的基础上,建立了该型活塞的三维热分析模型,并借助于强大的有限元分析软件ANSYS5 5计算分析了活塞的热负荷,得到了与测量结果相吻合的三维温度场。数值结果为进一步进行柴... 在对PA6—280柴油机的钢顶铝裙组合式活塞的热负荷状况进行分析的基础上,建立了该型活塞的三维热分析模型,并借助于强大的有限元分析软件ANSYS5 5计算分析了活塞的热负荷,得到了与测量结果相吻合的三维温度场。数值结果为进一步进行柴油机活塞的结构改进和优化设计提供了依据。 展开更多
关键词 柴油机 活塞 温度场 三维热分析模型 数值模拟 有限元分析 优化设计
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测量活塞环切向弹力的新方法 被引量:3
14
作者 王伯年 禅怀彬 +1 位作者 刘志华 张振东 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期279-282,共4页
在国际和国家有关活塞环的标准中,为消除摩擦力对活塞环弹力测量的影响,规定了先紧后松法和振动法,但均有缺点。基于摩擦力对活塞环和薄钢带受力的理论分析,得到了薄钢带拉紧活塞环至闭口间隙时的切向弹力Ftp和薄钢带放松活塞环至闭口... 在国际和国家有关活塞环的标准中,为消除摩擦力对活塞环弹力测量的影响,规定了先紧后松法和振动法,但均有缺点。基于摩擦力对活塞环和薄钢带受力的理论分析,得到了薄钢带拉紧活塞环至闭口间隙时的切向弹力Ftp和薄钢带放松活塞环至闭口间隙时的切向弹力Ftn与无摩擦力时的切向弹力Ft0之间的表达式,建议了测量活塞环弹力的新方法;提出了求解摩擦系数f的非线性方程及其用割线法的求解方法;在摩擦系数f小于0.1的一般情况下,无需进行摩擦力影响的具体计算,可直接以(Ftp+Ftn)/2作为Ft0的实际值,这对正确而简单地改进活塞环弹力的测量有积极的意义。 展开更多
关键词 活塞环 切向弹力 摩擦力 摩擦系数
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基于Pro/Mechanica的活塞热结构3-D有限元分析 被引量:3
15
作者 居志兰 花国然 陈厚军 《小型内燃机与摩托车》 CAS 北大核心 2010年第3期9-12,共4页
将活塞简化为对称构件,采用1/4模型,以Pro/Mechanica为分析平台,运用有限元分析方法分别完成了内燃机活塞在热载荷和机械载荷作用下温度场和应力场分析,并在此基础上对活塞进行热和结构耦合分析,仿真结果可为活塞优化设计提供一种简明... 将活塞简化为对称构件,采用1/4模型,以Pro/Mechanica为分析平台,运用有限元分析方法分别完成了内燃机活塞在热载荷和机械载荷作用下温度场和应力场分析,并在此基础上对活塞进行热和结构耦合分析,仿真结果可为活塞优化设计提供一种简明而有效的新思路。 展开更多
关键词 活塞 有限元分析 耦合
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小型高速汽油机活塞的计算分析和结构设计 被引量:6
16
作者 程前 廖世勇 +1 位作者 杨贵恒 严健 《小型内燃机》 1998年第5期37-42,共6页
提高活塞工作的可靠性和耐久性是设计高速汽油机活塞时首先要考虑的一个重要课题。本文采用三维非线性有限元法,对预设计活塞的温度场、应力场进行模拟计算,并在得出数据和结论的指导下,设计了小型高速汽油机活塞。性能测试结果表明... 提高活塞工作的可靠性和耐久性是设计高速汽油机活塞时首先要考虑的一个重要课题。本文采用三维非线性有限元法,对预设计活塞的温度场、应力场进行模拟计算,并在得出数据和结论的指导下,设计了小型高速汽油机活塞。性能测试结果表明,设计的活塞不仅改善了发动机的动力性能,而且大幅度地提高了其工作可靠性和耐久性。 展开更多
关键词 活塞 高速汽油机 有限元 汽油机 结构设计
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内燃机活塞热损伤防治研究工作进展 被引量:3
17
作者 俞小莉 伍茜 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期38-40,45,共4页
本文从材料高温强度理论、活塞热状态数理模型以及活塞抗热损伤性能考核方法等几个方面 ,系统地论述分析了内燃机活塞热损伤防治研究工作的现状及其发展趋势 ,所列资料和结论对相关研究具有参考价值。
关键词 内燃机 热损伤防治 活塞
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基于C8051F310的内燃机活塞温度场测试系统 被引量:2
18
作者 焦玉琴 王孝 +4 位作者 郁国军 张春 褚全红 孟长江 朱锐锋 《车用发动机》 北大核心 2011年第1期18-21,共4页
介绍了由C8051F310单片机组成的温度场测试系统,提出了高速运动状态下测量发动机活塞温度场的方法,利用热电测量原理和无线传输技术,实现了活塞表面多点温度的同时测量。详细阐述了测试系统的硬件电路设计和程序设计,在某活塞温度场测... 介绍了由C8051F310单片机组成的温度场测试系统,提出了高速运动状态下测量发动机活塞温度场的方法,利用热电测量原理和无线传输技术,实现了活塞表面多点温度的同时测量。详细阐述了测试系统的硬件电路设计和程序设计,在某活塞温度场测量中的应用表明,该系统具有较高的测试精度和可靠性。 展开更多
关键词 活塞 温度测量 无线数字传输
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内燃机活塞温度场二次等参轴对称边界元分析 被引量:1
19
作者 姚寿广 朱德书 徐筱欣 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第1期77-82,共6页
在推导出轴对称势问题的基本解及边界积分方程的基础上,本文采用二次等参插值函数进行离散,形成轴对称热传导问题的边界元方程,编制了包含三类边界条件在内的轴对称边界元分析程序,最后对195柴油机活塞温度场进行了计算。结果表明,边界... 在推导出轴对称势问题的基本解及边界积分方程的基础上,本文采用二次等参插值函数进行离散,形成轴对称热传导问题的边界元方程,编制了包含三类边界条件在内的轴对称边界元分析程序,最后对195柴油机活塞温度场进行了计算。结果表明,边界元法分析活塞温度场,不仅计算准备工作量比有限元大为减少,而且精度高、计算时间短,尤其采用二次等参元后,其优点更加突出。 展开更多
关键词 内燃机 活塞 温度场 边界元 分析
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一种新型活塞环径向压力分布函数 被引量:2
20
作者 赵高晖 李小兰 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2009年第3期260-262,共3页
对仅为余弦函数表达式和非仅为余弦函数进行了介绍,同时基于现代活塞环的设计方法以及非仅为余弦函数表达式的通式,提出了一种形式较为简单的非仅为余弦函数表达式.表达式除了待定系数外仅有两个函数系数,参数的确定过程较为方便,且特... 对仅为余弦函数表达式和非仅为余弦函数进行了介绍,同时基于现代活塞环的设计方法以及非仅为余弦函数表达式的通式,提出了一种形式较为简单的非仅为余弦函数表达式.表达式除了待定系数外仅有两个函数系数,参数的确定过程较为方便,且特性上优于仅为余弦函数表达式. 展开更多
关键词 活塞环 径向压力分布函数 余弦函数 分析
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