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(wǎng)

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(chǎn)生徑向的膨脹變形,控制活塞外部產(chǎn)生徑向的收縮變形,控制活塞上部因有內(nèi)孔在控制燃油壓力下又產(chǎn)生徑向的膨脹變形,因此配合間隙的變化情況較復(fù),需要對其進(jìn)行詳細(xì)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(jìn)一側(cè)(左側(cè))的一條,因?yàn)閲娪推髯髠?cè)負(fù)荷較大,控制活塞取與這條交線配合的外表面一條線。坐標(biāo)零點(diǎn)分別為配合面的經(jīng)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(chǎn)生了較大的膨脹,這將會影響到控制活塞的正常運(yùn)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(cè)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(jié)果表明:右側(cè)配合間隙的變化規(guī)律與左側(cè)一致,但右側(cè)間隙變化幅度小于左側(cè),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(cè)(尤其是靠近燃油流入部分)變形幅度大于右側(cè)(圖略)。綜合分析左右兩側(cè)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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