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增压器支架和排气歧管模态分析报告-长城发动机
针对增压器支架及排气歧管故障的模态分析
孙小伟
长城汽车股份有限公司动力研究院
1.前言
某款发动机由自然吸气改为增压后，在做 300 小时冷热冲击试验中先后出现排气歧管螺栓松动，排
气歧管开裂和增压器支架开裂问题，如图 1 所示。本文通过对增压器支架总成进行模态分析，找到了故
障产生的原因。
排气歧管裂纹
螺栓松动
图 1 故障图片 增压器支架裂纹
2.有限元模型和边界条件
有限元模型包括包括缸盖、上缸体、排气歧管、增压器支架和固定螺栓，增压器用点单元代替。有
限元模型如图，模型包括节点数 1094507，单元数 611368 。
图 2 有限元模型
3.计算结果及分析
利用上述有限元模型，求解缸体模态，其各阶固有频率如表 2 所示：
表 2 EG01T缸体的模态固有频率(Hz)
阶数 频率
1 412.5
2 514.02
3 886.78
4 1345.6
5 1866.2
6 1953.5
7 2077.2
8 2156.1
9 2300.3
10 2312.2
该款增压器的工作转速在 70000~140000rpm，表 2 中4~10 阶频率都在增压器的工作范围内。四阶
频率 1325HZ 振动应力和振型如 3 图所示，从图中可见增压器支架振动较大，该频率对应增压器的工作
转速是 80736rpm。八阶频率 2098HZ 振动应力和振型如 4 图所示，对应的增压器转速为 129366rpm，
从图 5 中可见，振动应力最大处位于排气歧管开裂处。九阶频率和十阶频率对应的增压器转速分别为
138018rpm 和 138732rpm，从图 7~8中可见振动应力最大处在增压器支架裂纹出现位置。
图 3 四阶模态振动应力和振型
图 8 增压器支架八阶模态振动应力
每 天 进 步 一 点 点
图 4 八阶模态振动应力和振型
图 5 八阶模态排气歧管振动应力
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