活塞工作過程的有限元分析

2016-08-23 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網

活塞工作過程的有限元分析

為了保證控制活塞的潤滑和防止擦傷或咬死,自由狀態(tài)下噴油器體與控制活塞配合面之間有1.0μm~1.5μm的間隙。間隙值過小不利于潤滑,間隙值過大則燃油的泄漏量又會增大。在縫隙中燃油壓力的作用下,噴油器體產生徑向的膨脹變形,控制活塞外部產生徑向的收縮變形,控制活塞上部因有內孔在控制燃油壓力下又產生徑向的膨脹變形,因此配合間隙的變化情況較復,需要對其進行詳細的有限元分析。

圖中控制活塞的中孔直徑為3 mm,噴油器體的變形部分取為配合面與噴油器體對稱面的兩條交線中,靠近燃油流進一側(左側)的一條,因為噴油器左側負荷較大,控制活塞取與這條交線配合的外表面一條線。坐標零點分別為配合面的經高壓油道燃油流入端,即上文中的vti,vdi。噴油器體與控制活塞上部的配合間隙變化幅度較大,從1.8μm到5.5μm,變化曲線很陡,表明間隙分布很不均勻,間隙的最小值出現(xiàn)在控制活塞的頂端和中部,頂端是由控制活塞在該部分發(fā)生較大翹曲造成的,控制活塞在中部產生了較大的膨脹,這將會影響到控制活塞的正常運動。下部間隙變化范圍是1.5μm到6.0μm,下部間隙曲線變化較平緩,間隙分布均勻。

分析噴油器體對稱面與配合面的兩條交線中右側的一條和與之配合的控制活塞外表面一條線,所反映出的噴油器體與控制活塞的上、下兩處配合面的間隙結果表明:右側配合間隙的變化規(guī)律與左側一致,但右側間隙變化幅度小于左側,上部配合間隙從0.5μm到4μm,下部配合間隙從0.7μm到3.5μm,原因主要是噴油器體左側(尤其是靠近燃油流入部分)變形幅度大于右側(圖略)。綜合分析左右兩側配合間隙的變化情況,得出改善間隙分布的主要方法是增加控制活塞的剛度,改善控制活塞的變形。

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