发动机排气歧管开裂失效的分析

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1、摘要排气歧管是将引擎各气缸排出的废气汇集到一起排出车外的重要部件，发动机在燃烧过程中产生的废气从多个气缸内收集清洁(经三元催化器)消声，然后引到车后排放。排气歧管安装在内燃机气缸盖上的·个零件。其功能是将每个汽缸燃烧的废气导入一个排气系统。此系统将去除燃气中的有害排放物，避免它们随尾气进入大气环境。是发动机不可缺少的部件之一。在实际应用中，不少发动机的排气歧管被发现有开裂的现象，有的是细微开裂，有的是边界断裂，有的是片状开裂等等，这都影响到引擎的功率输出，影响到整车的性能表现，对此情况，针对典型的开裂失效：1．2．3．4．研究分析了排气歧管的典型结

2、构形式及应用时需考虑的相关因素。介绍了排气歧管设计优化的大致流程。描述分析了排气歧管开裂失效的主要现象。通过对开裂失效的排气歧管设计改型作为实例，对失效排气歧管的全过程再设计进行追溯和分析，根据产品需求和外形，进行概念优化设计：建立产品3D模型，对其进行参数化设计；分析每个参数的局部，设定最佳参数值：利用有限元进行仿真：包括强度等有限元仿真，并根据结果对模型作适当调整。通过对开裂失效的排气歧管材料改型作为实例，对失效排气歧管材料进行金像研究和分析，结合发动机实际工况下的运行温度，试从材料角度找出其开裂失效原因。从而进行下一步材料替换的可行性研究。对

3、不同的材料从性能，价格，制造等方面进行比较选择。制作快速成型模型验证装配，模拟发动机的实际工况和温度曲线，进行台架实验，验证从结构和材料上的优化方案。最后，简要讨论了进一步工作的方向。关键词：排气歧管设计，材料，结构，有限元仿真AbstractABSTRACTAnexhaustmanifoldiSacomponentmountedtoacylinderheadofaninternalcombustionengine．Itisusedtocollectexhaustgasesfromeachcylinderanddirectthemtoacommon

4、system-wherebygasesarctreatedtoremoveharmfulemissionsbeforebeingreleasedfromthevehicle．Itistheveryimportpartoftheenginee．Inactualapplication，theexhaustmanifoldbefoundcrackfailureinsomevehicle朗百nee，someoftheexhaustmanifoldhavewispycrackfailure,Someofthemhaveboundrycrackfailure,

5、someareslicecrackfailureext，ailofthesefailureeffecttheen．gineeperformace，SOfortheseexhaustmanifoldbefoundcrackfailure：1．nisarticleintroducesbasictypesexhaustmanifoldstructure，andstudysfocusontheexhaustmanifoldcrackfailureapplication．2．Introducetheexhaustmanifoldoptimizedredesi

6、gnprocess．3．Descriptiontheexhaustmanifoldcrackfailurephenomenon．4．Byanalysisandtracingwholeexhaustmanifoldstructureredesignprocessinthepartsapplication，itgetsexhaustmanifoldredesignmethodandprocess：Base011productrequirementanditsgeometry,resetesupexhaustmanifoldconceptdesign；G

7、eneratesdetaildesign，anddefineparameterforthepartmainfactors；Analyzeslocalandglobalparametersensitive，getsarelationshipbetweenparameterandtheproperty；DefinesassemblyforceaccordingtoErgonomicstheory,doesaFEAstaticanalysis，taketheassemblyforcetodefineexhaustmanifoldengagevolume；

8、DoesaFEAdynamictosimulatestrengthoftheesefeatures，doessomeadj