第二章第2节 燃烧室部件.ppt

第二节、燃烧室部件
一、工作条件和承受的负荷及结构特点
工作条件
内部承受到燃气高温、高压
和腐蚀,活塞的摩擦、敲击
和侧推力;
外部受到冷却水的腐蚀和穴蚀;
是柴油机中工作条件最恶劣的部分.
承受负荷
机械负荷
热负荷
机
械
负
荷
分
析
具有冲击性和周期性
安装预紧力
引起的负荷
气体力
引起的负荷
缸盖的组装应力
气缸套的安装应力
预紧力由液压拉伸器完成,
此力不可过大与过小
缸盖:水冷面为拉应力,
触火面为压应力。
缸套:触火面切向拉应力最大,
径向压应力最大;
水冷面切向拉应力最小,
径向应力为零。
活塞:顶板上表面为压应力,
下表面为拉应力。
热
负
荷
分
析
表示方法
危害
热应力
热疲劳
薄壁强背
热流密度、温度场、热应力、排气温度
机械性能降低、受热件膨胀变形
滑油迅速变质、受热面烧蚀
活塞、缸套、缸盖均受热应力
造成燃烧室裂纹的根本原因
兼顾了机械应力和热应力
活
塞
的
热
应
力
工作条件
受力分析
冷却式活塞顶板上表面受
高温燃气加热,
下表面受低温冷却液冷却;
顶板处既有轴向传热(主要),
也有径向传热;
活塞顶板上表面为压应力,
下表面为拉应力;
影响因素
与热流密度、顶板厚度、
材料的膨胀系数、
材料的弹性系数成正比,
与材料的传导系数成反比。
降低措施
应尽量减少顶板的厚度而
采用薄壁结构,且应选用
传热系数大、热膨胀系数
和弹性系数小的材料。
缸
套
的
热
应
力
工作条件
受力分析
工作时缸套内部受燃气加热,
外部被水冷却;
缸套内表面为压应力,
外表面为拉应力,
且都是切向应力,
径向应力均为零。
缸
盖
的
热
应
力
工作条件
受力分析
工作时缸盖底部受燃气加热,
上部被水冷却;
缸盖底板上表面受拉应力,
下表面受压应力。
热
疲
劳
定义
影响因素
发生部位
管理措施
燃烧室部件在交变的热应力
作用下出现的破坏现象。
与柴油机的累积转数并无多大关系,
主要取决于柴油机的
启动-运行-停车的循环次数,
亦称低频应力。
多数在触火面上形成和发展;
注意机器的冷却状态,
不超负荷运行,
尽量减少启停柴油机的次数