某重型柴油机气门失效机理及其改进方案研究

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1、某重型柴油机气门失效机理及其‘改进方案研究TheInvestigationoftheValveFailuremechanismandImprovementMethodofHighPowerDieselEngine指导教师姓2014年5月独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，也不包含为获得江苏大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签

2、名：多协必肜可月衫日江苏大学工程硕士学位论文学位论文版权使用授权书江苏大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊(光盘版)电子杂志社有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致，允许论文被查阅和借阅，同时授权中国科学技术信息研究所将本论文编入《中国学位论文全文数据库》并向社会提供查询，授权中国学术期刊(光盘版)电子杂志社将本论文编入《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》并向社会提供查询。论文的公布(包括刊登)授权江苏大学研究生院办理。本学位论文属于不保密口。学位论文作者签名：≯l亿年6指导教师签名：1

3、巾厂日III江苏大学硕士学位论文摘要气门是柴油机中最重要的运动件之一，它是配气机构中工作环境最为恶劣的零件。因此，在柴油机运行过程中，气门也是容易出现失效问题的典型零件。随着柴油机现代技术水平的提高，其发展方向趋于高功率、大扭矩、低油耗，所配套的气门所承担的工作载荷也经受了更高的考验，将气门的材料选型、结构设计、装配调整、使用维护推向了新的要求。在气门工作过程中，造成气门失效的因素是综合多样的，主要影响因素为高温环境的诱导、高频载荷的疲劳破坏、腐蚀气体的冲击等。本文结合工厂所生产的某重型柴油机作为研究对象，围绕失效气门的材料组织、温度对气门失效的作用、气门落座速度和气门接触应力对气门失效的影响

4、等方面，结合数值仿真和试验开展气门失效机理研究。首先，柴油机气门实际落座速度是通过凸轮基圆、升程曲线及气门间隙等参数，利用专业软件计算得出并结合理论分析和数值计算气门落座速度，发现该柴油机气门的实际落座速度明显大于理论设计参考值，提出采用上升缓冲段和下降缓冲段对称方式，且下降段采用而成抛物线和直线相结合的方案。然后利用I-DEASMasterSeries软件计算获得气门在工作过程中的应力及变形规律；最后利用整体硬度法对气门工作时的温度场分布进行了测量，并模拟了排气门的热负荷状态，由于环境温度及气门导热散热效果较差，出现气门局部温度过高的现象，导致材料内部组织发生变化；提出将整体氮化气门和淬火工

5、艺相结合，解决堆焊气门的盘部开裂掉块问题。根据气门失效的现象，对气门工作环境、配气机构和气门结构进行优化设计。本文的研究结果对重型柴油机气门的结构设计、生产制造和失效问题分析会有一定的借鉴意义。关键词：柴油机，气门，气门失效，失效机理ABSTRACTAsoneofthemostimportantmovementcomponents，theintakeandexhaustvalveofadieselengineisalsooneofthecomponentseasiesttofailintheprocessofenginertmningpartlyduetoitsbadworkingcondit

6、ion．Withtheincreasingdemandforheavyworkloadsandlargetorquedieselengines，thevalvetendstotakeupmoreworkloads，hencethehigherrequirementforitsdesign，assembly,employmentandmaintenanceaswell．Practically,valveinvalidationinvolvesawiderangeoffactors，bothcomprehensiveandcomplicated，suchastheeffectofhightempe

7、rature，theconcussionofcausticitygas，thefatiguebreakageforhighfrequencyimpingement，justnameafew．Basedontheabovefactors，thispaperfirstanalysesthephenomenonandmechanismofvalveinvalidation．Thenthevalvestr