气缸垫对机体受力和缸套变形影响的实验研究.pdfVIP

维普资讯 维普资讯 第 3期 沈晓雯等 ：气缸垫对机体受力和缸套变形影响的实验研究 31 机体裂纹所对应的位置 点由于在机体内表面，不能 示．从表 1列出的 3个方案比较看出，按原设计要求 (方 直接贴应变片，采用计算法，梁截面为 T型截面，故推导出 案 1)，柴油机缸盖上垫入石棉缸垫，按这种设计虽然造价比 应力公式 较低，但由于在裂纹源的应力 OC(227MPa)较其它方案都 OC= 1．439aA一 0．439aB 大，在实际工作时，由于气体爆发压力的影响，应力增加40％， 按机体要求，如不希望机体产生裂纹，则 OC，OA越小 在循环载荷的作用下，安全系数达不到要求，机体产生了裂 越好．在机体上 B 点受压应力，A 点受拉应力，这是由图 纹 J．在表 1中可以看到， 13 和4 片在方案 2，3中应 1的结构决定的．为了了解机体裂纹情况，作者做了四缸柴 力有所下降，OC分别为 195MPa和 137．7MPa，方案 3有 油机在气缸垫裂纹侧 4个缸盖螺孔处加钢片试验，结果见 易实施、设计方便、造价低等优点、这是因为加了钢片，增 表 1，其中前 3个方案是某国产四缸柴油机实验结果，该 加了垫片的刚度，使原来大部分由火力圈传递的力得到均匀 柴油机使用气缸垫①，是原石棉缸垫．方案 4是进 口四缸 传递．方案 4中使用钢垫片，刚度分布合理，使力得以均匀 样机的测试结果，该样机使用钢垫片，表格中用气缸垫②表 传递，故 OC较小，该样机机体未出现裂纹． 表 l 四缸柴油机气缸垫裂纹侧 4螺钉加钢片试验 为了检验厚度变化、漏气、漏油情况，作者还进行了四 拉缸、是否会导致密封性差等问题、有关密封性问题 已在压 缸柴油机气缸垫压铅试验，已证实方案 1厚度变化不均匀， 铅试验中证实不会产生．为了了解垫片对缸套变形的影响， 力传递也不均匀，对机体有不良影响、方案3铅受压减小， 避免活塞拉缸现象产生，作者做了四缸柴油机缸套变形量试 力传递也均匀，对机体破坏影响减小，同时不会产生漏气、 验． 漏油．限于篇幅，不在此赘述、 图4中A—A、B—B表示缸径的两个测试方向，图5中 2 四缸柴油机气缸垫对缸套变形量的影响 表示了缸套上 3个测试点位置．表 2列出了在几种情形下 由于四缸柴油机在台架试验中多次发生机体裂纹情况， A—A、B—B方向上 3个测试点的椭圆度，计算方法是用 B． 为了有效预防机体裂纹，从上述试验看，采用石棉处垫纸、裂 B方向变形量减去 A-A方向变形量．表中小垫圈厚0．2mm． 纹侧4个螺钉孔垫钢片都可降低机体应力．垫纸不易实施，因 从表中看出，如果使用缸垫，同时在 8个螺栓下垫小垫圈后 此在机体裂纹侧四螺钉孔垫钢片，不失为一种好方法．改进 再加垫 1张蓝图纸时，各测试点缸套变形最小，A．A、B—B 了气缸垫，必须同时考虑是否会产生新的问题如活塞是否会 的椭圆度减小，活塞拉缸现象不会出现． 表 2 四缸柴油机缸套变形量 (单位：mm) 维普资讯 32 力 学 与 实 践 2004 年 第 26卷 eta1．LQ6105dieselengineblock’Smodetestresearchand