不同燃烧室结构的活塞热机耦合对比研究

摘要

应用ANSYS分析软件，对195农用柴油机原机燃烧室及新型仿哑铃燃烧室进行建模计算，研究在标定工况下，新型仿哑铃燃烧室活塞仅在热载荷条件下存在的热应力和变形、仅承受机械应力产生的应力和变形、以及在热负荷和机械负荷共同作用下的耦合应力场和变形。结果表明，新型仿哑铃燃烧室的热负荷较原机燃烧室的严重，第一环槽最高温度达到了220℃的润滑油结胶温度，有必要此部位强化冷却；在热机耦合作用下，热变形在活塞顶部变形中占主导地位，而活塞销孔处由于受到活塞热变形的影响，其应力集中现象与仅承受机械负荷时的相比，得到显著的缓解；另外，新型仿哑铃活塞头部应力集中现象较明显，应力值普遍较原机的高。