汽缸垫设计方案的试验验证

【摘 要】本文通过试验来验证不同的汽油发动机汽缸垫在相同工况下带来发动机缸体的温度,通过不同测量点的缸体温度对比选出最佳的汽缸垫的的设计方案.

【关 键 词 】试验；汽缸垫；温度对比

前言

伴随着汽车行业的迅猛发展,不同汽车行业的整车厂都先后推出自己生产研制的不同排量的发动机,在发动机的整机OTS生产状态,都需要进行不同的零部件的设计,试验对比,从而选出最佳的设计作为批产的设计方案,本文介绍的就是在发动机研制过程中,对发动机汽缸垫的选型,设计、模拟计算、试验验证,通过试验数据的对比验证,确定最后的设计方案进行批产.

1.汽缸垫的作用

气缸垫位于气缸盖与气缸体之间 又称气缸床. 其功用是填补气缸体和气缸盖之间的微观孔隙,保证结合面处有良好的密封性,进而保证燃烧室的密封 防止气缸漏气和水套漏水.

随着内燃机的不断强化,热负荷和机械负荷均不断增加,气缸垫的密封性愈来愈重要.对结构和材料的要求是：在高温高压和高腐蚀的燃气作用条件下具有足够的强度,耐热；不少损或变质,耐腐蚀；具有一定的弹性,能补偿结合面的不平度,以保证密封；使用寿命长.

2.汽缸垫的试验研究

2.1 汽缸垫的设计方案

根据某系列汽油发动机开发阶段的规划,对1.5T原型样机进行汽缸垫温度场验证试验,并对各汽缸垫进行检测各点温度值,为设计部门提供相关的试验数据,对比实验数据,并以确定最佳汽缸垫方案.三种方案如下图所示,图1、图2、图3.原型样机的汽缸垫方案如图1所示.

图 1第一种汽缸垫设计方案 图 2 第二种汽缸垫设计方案

图 3 第三种汽缸垫设计方案

2.2 试验方案

在发动机缸体上进行打孔,安装热电偶传感器测量鼻梁区的温度,对比各个方案的温度变化值.

2.2.1 试验各传感器的安装

如图4所示,第15点,16点、17点为我们试验所要检测的测量点.

2.2.2 试验工况

本次试验的转速我们选取1000rpm、3000rpm、4000rpm、5500rpm以上4点在全负荷的工况下,测量个点的温度值,每个工况温度5分钟后进行测量取点.机油温度不需要控制,出水温度控制在90±3℃.

2.2.3 试验数据

3.结论

通过试验的数据的对比,第一方案的发动机汽缸垫的的测温比其他的二个方案略低一些.能够使发动机的缸体温度降低下来,保证了整机的温度要求,因此我们选取第一方案的设计作为我们的首选方案.