活塞工作过程的有限元分析

2016-08-23 by:CAE仿真在线来源:互联网

活塞工作过程的有限元分析

为了保证控制活塞的润滑和防止擦伤或咬死,自由状态下喷油器体与控制活塞配合面之间有1.0μm~1.5μm的间隙。间隙值过小不利于润滑,间隙值过大则燃油的泄漏量又会增大。在缝隙中燃油压力的作用下,喷油器体产生径向的膨胀变形,控制活塞外部产生径向的收缩变形,控制活塞上部因有内孔在控制燃油压力下又产生径向的膨胀变形,因此配合间隙的变化情况较复,需要对其进行详细的有限元分析。

图中控制活塞的中孔直径为3 mm,喷油器体的变形部分取为配合面与喷油器体对称面的两条交线中,靠近燃油流进一侧(左侧)的一条,因为喷油器左侧负荷较大,控制活塞取与这条交线配合的外表面一条线。坐标零点分别为配合面的经高压油道燃油流入端,即上文中的vti,vdi。喷油器体与控制活塞上部的配合间隙变化幅度较大,从1.8μm到5.5μm,变化曲线很陡,表明间隙分布很不均匀,间隙的最小值出现在控制活塞的顶端和中部,顶端是由控制活塞在该部分发生较大翘曲造成的,控制活塞在中部产生了较大的膨胀,这将会影响到控制活塞的正常运动。下部间隙变化范围是1.5μm到6.0μm,下部间隙曲线变化较平缓,间隙分布均匀。

分析喷油器体对称面与配合面的两条交线中右侧的一条和与之配合的控制活塞外表面一条线,所反映出的喷油器体与控制活塞的上、下两处配合面的间隙结果表明:右侧配合间隙的变化规律与左侧一致,但右侧间隙变化幅度小于左侧,上部配合间隙从0.5μm到4μm,下部配合间隙从0.7μm到3.5μm,原因主要是喷油器体左侧(尤其是靠近燃油流入部分)变形幅度大于右侧(图略)。综合分析左右两侧配合间隙的变化情况,得出改善间隙分布的主要方法是增加控制活塞的刚度,改善控制活塞的变形。

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