增压中冷柴油机缸套热态变形研究

缸套承受不均匀的热负荷而产生的失圆变形，主要影响缸套与活塞组件间的密封、摩擦/磨损以及排放性能。控制缸套的变形与失圆，对降低机油耗，改善摩擦性能以及降低排放，具有重要的意义。该文应用流固耦合传热方法，建立了缸盖-冷却液-缸套-缸体耦合传热模型，在对冷却液流动特性以及缸套、缸盖关键点温度测试的基础上，研究了缸套的稳态传热温度场分布以及热态变形规律。研究表明：受各缸冷却水套流动与热负荷不均匀的影响，各缸缸套温度场分布不均匀，从缸套顶部到底部温度逐渐降低，相邻两缸间的缸套顶部温度高于其他部位，最高温度出现在3、4缸间的缸套顶部；各缸缸套综合热变形是不均匀的，1、4缸自由端综合热变形较大，最大综合膨胀变形位于第4缸90°位置（飞轮方向），最大综合收缩变形位于第1缸90°位置（1、2缸间）；缸套不同截面径向变形呈现与综合变形不同的变化趋势，缸套中部与冷却液接触，主要呈现膨胀变形，上部与下部受缸体结构约束，膨胀变形较小；各缸呈现不均匀的“豌豆”形径向变形，其中2、3缸对称，1、4缸对称；缸套主推力面与次推力面径向变形量相对较小，各缸的变形差异也较小。