某型发动机加力筒体隔热屏裂纹故障分析及改进措施.pdf

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1、科技创新与应用I2014年第30期科技创新某型发动机加力筒体隔热屏裂纹故障分析及改进措施武晓龙(海军驻沈阳地区发动机专业军事代表室，辽宁沈阳110043)摘要：某型发动机批生产中多次出现隔热屏裂纹故障，其故障率较高，严重影响了发动机正常生产与交付。通过对该型发动机与其它型号发动机在加力筒体隔热屏的结构、热膨胀伸长量等方面进行对比分析，发现该型发动机现有结构隔热屏热变形应力无法释放，并且确认该问题是导致隔热屏裂纹故障发生的主要原因之一。通过理论分析与实际验证，制定了两项改进措施，并在生产中应用，取得了良好效果。关键词：隔热屏；裂纹；改进l概述2．

2、2热膨胀伸长量对比计算根据统计，某型发动机批生产以来，试车后多次出现隔热屏裂将某型发动机及其它型号发动机工作中隔热屏受热后伸长量纹故障。这一问题严重影响了发动机正常生产与交付。以某年为例，进行了对比计算，计算结果具体见表2、图4和图5。其台份故障率、台次故障率分别高达36％、20．7％。裂纹均为周向裂表2两型发动机单段隔热屏受热后的伸长量纹，并且都发生在第4波与第5波处，大多位于顺航向1O点～1点伸长量AaL△t隔热屏定位孔与型号配合销子直径ml钟位置。(L值见下方间距图)销子间隙总和m8．2881．65某成熟发动机3．61中85注：计算△t时

3、，起始温度按20~C，终温按隔热屏最高温度。间隙1mm图1隔热屏出现裂纹周向位置分布2故障原因分析2．1隔热屏固定结构对比分析图4某型发动机隔热屏固定圆孔及隔热屏长度尺寸示意图某型发动机加力简体隔热屏为整体隔热屏，在加力简体进口及间隙2mm出口用圆孑L安装螺栓连接，整体隔热屏装配后沿轴向没有活动量。而某成熟发动机加力简体隔热屏分别为6段，固定方式每段用1排圆孔安装螺栓连接，其余用椭圆孔安装螺栓连接，整体隔热屏装配后可以沿轴向活动。两型发动机隔热屏固定结构的具体情况见表1、图2和图3。表1两型发动机隔热屏结构比较销钉与隔热固定螺图5某成熟发动机隔

4、热屏固定椭圆孔及隔热屏长度尺寸示意图型别段数波纹固定结构考虑加力筒体壳体伸长量的情况下，某型发动机隔热屏伸长屏间隙(mm)钉数量3．41ram时不会被两端的固定销钉压紧。而经计算工作状态下隔热隔热屏前端为1排圆孔固定，后端屏受热伸长最大量为8．28mm，较结构设计预留的3．41mm大很多，1无24／段横向1排为托板螺母固定。整体隔热屏此时热膨胀量无法有效释放，隔热屏会受到两端固定销钉压紧而产不能沿轴向活动。生结构变形。其它型号发动机在结构设计预留的活动间隙能够保证隔热屏在工作产生的热膨胀得到有效释放。每个隔热屏有2至3排固定孔，其中某成熟综上所

5、述，造成某型发动机加力简体隔热屏裂纹故障的主要影60．524／段纵向l排为圆孔固定，其余为椭圆孔固定。响因素为：现有结构隔热屏热变形应力无法释放。发动机隔热屏装配后可以沿轴向活动。3改进措施3．1加力燃油总管外侧喷孔内移情况从表1可以看出，为解决工作中隔热屏的热膨胀问题，其它型采取加力燃油总管外侧喷孔内移5mm的排故措施，目的是降号发动机加力简体隔热屏上设有长椭圆孔，使隔热屏装配后可以沿低隔热屏近壁面的燃油浓度，改善隔热屏热负荷情况，提高冷却裕轴向活动。而某型发动机隔热屏两端固定时用圆孔无间隙装配，使度，该措施对加力燃烧室的性能影响很小。后续经

6、过试验验证，表明隔热屏装配后无法沿轴向活动。措施有效，加力隔热屏的结构可靠性有所提高。巍体3．2试车控制加力状态总供油量影响分析采取控制加力状态总供油量与Ro(外区实际与理论燃油流量比)比值方式，减少外涵区供油量。即将主机的中间性能调整至设计要求的上限，加力状态的性能调整至设计要求的下限，在保证发动机性能合格的情况，减少加力过程外涵供油量。统计分析了合格与图2某型发动机加力筒体隔热屏固定结构故障发动机试车数据，从试车数据上分析，故障与合格发动机试车壳体数据无明显规律。经设计分析和计算，采取改进措施如下：(1)加力燃油总管外侧喷孔内移5ram。1

7、l(2)加力筒体隔热屏前排固定支架连接孔改为长圆孔。3-3验证情况针对加力燃油总管外侧喷孔内移5mm与加力简体隔热屏前排固定支架连接孔改为长圆孔两项改进措施，进行了试车验证，贯彻图3某成熟发动机加力筒体隔热屏固定结构以上两项措施的20台发动机，在试车后，仅有1台在试车后出现隔一22一科技创新2014年第30l~ll科技创新与应用乳化油在车辆内燃机上的应用研究樊瑞军_骚谨(天津职业技术师范大学，天津300222)摘要：文章介绍了乳化油的性能和在车辆内燃机上的应用，分析了生物柴油一甲醇乳化油的构成。发现车辆内燃机用乳化油能有效提高热效率，明显降低燃

8、烧生成物碳烟及NOx排放，动力性能有所下降，尾气中CO含量有所上升。关键词：乳化油性能；发动机性能；生物柴油；甲醇序言术合成，形成的乳化油能在柴油内燃