汽油机排气门碰撞活塞失效分析及优化

马京卫, 常雪嵩, 于鹏飞, 王晨曦, 刘鲁平, 王晋林

doi:10.19471/j.cnki.1673-6397.2025.02.010

内燃机与动力装置 ›› 2025, Vol. 42 ›› Issue (02) : 73 -77+85. DOI: 10.19471/j.cnki.1673-6397.2025.02.010

汽油机排气门碰撞活塞失效分析及优化

马京卫, 常雪嵩, 于鹏飞, 王晨曦, 刘鲁平, 王晋林

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摘要

为解决某出口发动机运行中排气门碰撞活塞导致的发动机失火故障，通过对气门导管和排气门杆的化学成分及金相组织、气门弹簧受力、整车排温、驾驶习惯对发动机热负荷的影响等进行多维分析，确定故障原因为发动机出现急加速与急减速等激烈工况且持续时间较长，气门导管热负荷增大，气门导管间隙减小，造成气门卡滞撞击活塞，导致发动机失火。采用增大气门导管包裹面积的方案进行优化，仿真结果表明：优化后导管最高温度由245.3℃降为208.5℃,气门导管最大收缩量由0.026 1 mm减小为0.014 3 mm。将气门导管下端杆径由5.948 mm减小为5.943 mm,对优化后的发动机进行300 h急加速与急减速台架试验，发动机正常运行，未出现气门撞击活塞故障。