某增压发动机排气系统热固耦合分析.pdf

《某增压发动机排气系统热固耦合分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第3期2017年6月内燃机ImemaICombustionEnginesNo．3Jun．2017某增压发动机排气系统热固耦合分析吴鹏，谈健，胡昌良(安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽合肥230000)摘要：针对发动机排气系统漏气质量问题进行排气歧管及增压器温度场测量试验，将试验温度数据对标仿真分析排气歧管气体温度边界，控制平均误差为1．1％。通过对发动机全负荷一部分负荷一怠速工况的循环热加载，模拟排气系统在交变循环热工况下的抗疲劳破坏性能，并得出主要结论：排气歧管分管与总管交汇处温度最高，其在热循环交变载荷作用下，该位置的累积塑性变形最大，最易发生疲劳损伤，从而产生裂纹，应在保

2、证排气歧管排气效率的前提下，尽可能增大该区域结构刚度，减小产生的热变形。关键词：热交变循环；排气歧管；疲劳损伤；热固耦合；累积塑性应变中图分类号：TK413文献标识码：B文章编号：1000—6494(2017)03—0054—03AnalysisofaTurbochargedEngineExhaustSystemThermalCouplingWUPeng，TANJian，HUChandiang(AnhuiJianghuaiAutomobileGmupCo．，Ltd．，Hefei230000)Abs”act：ThethesisperfomsexperimentsontheqIla

3、lityproblemofengineexhaustsystemleakagetomeasurethetemperaturefieldofexhaustmanifoldandturbocharger．Basedonthesimlllationanalysisoftheexhaustmanifoldtemperatureboundary，itcontrols山etemperaturetestdataeⅡorwithin1．1％．Throughtheengineworkingconditionoffhll10ad—partialload—idlespeedheatload，this

4、p印ersimulatesexhaustsystemundertheworkingconditionofaltematingfatiguedamagepedlo肌ance．Atlast，theconclusionsisconcludedthatthejunctiontemperature(订thebranchedconveyingpipesandmainpipesisthehighest．Theplasticdefb珊ationofthispointisthebiggestanditiseasiertocausethefatiguedamage．Sothecrackappear

5、s．Gu眦nteeingtheemciencyofexhaustmanif01doutletshouldbeonthispremiseandourgoalistomaximizethestmcturalstifmessthernlalandtodecreasethethe瑚aIdefbmation．Keywords：memalaltematingcycle；exhaustmanifold；fat唔uedamage；the瑚osettingcoupling；thecumulativeplasticstrain0前言为了响应国家节能减排的号召，实现2020年5L／100km的油耗目

6、标，整个汽车行业都在力推小型增压化的发动机，减小发动机排量，不牺牲动力性和经济性，加入一些入缸内直喷、增压等高新技术的运用。这样导致发动机的热负荷不断增加，而排气歧管作为发动机的主要受热体，与排放的高温废气直接接触，排气歧管的温度极高，同时伴随着发动机工作状态的不断变化，排气歧管时常处于高温与低温的不断交替过程中，高低温不断转换的循环热载荷的冲击极易导致排气歧管局部热应变过作者简介：吴鹏(1988一)，男，湖北蕲春人，助理工程师，主要从事柴油发动机研发设计。收稿日期：2017—03—09俐l羽『气歧。百i缸圳JL眦漏气大，出现裂纹，发生漏气现象，影响发动机工作性能”’21，见图

7、1。因此对排气歧管高低温交变状态下的热变形进行研究显得至关重要，找出排气歧管结构薄弱区域，从而进行优化设计，提升发动机排气性能。1排气系统温度场试验第3期吴鹏，等：某增压发动机排气系统热固耦合分析·55·为了更好的模拟排气过程中排气系统内部气体流动状态、排气系统结构强度等性能，需要对建立的仿真模拟进行试验数据标定，从而提升仿真模拟的精度，因此，需要对发动机排气过程中各区域温度进行监测，通常排气歧管在极限工况下温度能达到950℃左右p1。应变片电测法由于测量量程和精度等问题，同时该方法引线复杂