异常工况下双进双排气门间隙研究与失效分析

"异常工况下双进双排气门-导管许用间隙值研究 (2011年)" 本文主要探讨了在异常工况下双进双排气门的许用间隙值，即气门与导管之间的间隙AD，以及这个间隙如何影响气门的应力特性。双进双排气门是一种在汽车发动机中常见的设计，它能提升发动机的性能和效率。通过采用有限元分析方法，研究人员分析了气门直径OD、锥面角β对气门应力特性的影响。 首先，研究发现气门-导管间隙AD对于气门的应力分布至关重要。当AD小于0.22毫米时，气门的最大应力和第二热点应力相对稳定。然而，如果间隙超过0.22毫米，这两个关键应力指标会随着间隙的增大而急剧增加，这可能会导致气门过早损坏或失效。 其次，锥面角β的变化对气门的表面应力和第二热点应力也有显著影响。在AD等于0.22毫米的条件下，随着β的增加，最大表面应力会增大，而第二热点应力则呈现先减小后增大的趋势。在β等于45度时，气门的第二热点应力达到最小值，这对于优化气门结构设计具有指导意义。 文章指出，这些研究结果对于理解异常工况下双进双排气门的失效原因以及进行结构优化设计有着重要的参考价值。例如，通过调整气门的直径和锥面角度，可以改善气门的应力分布，从而提高其在恶劣条件下的耐久性。同时，合理的气门-导管间隙设定也能减少因过大的热应力而导致的早期磨损或断裂。 此外，文中还提到了一些材料特性和参数，如使用42CrMo材料，这是一种高强度合金钢，其在特定温度下的许用应力和硬度数据。同时，文章也涉及到了使用软件工具，如Pro/E和Ansys Workbench进行仿真分析，这些都是现代工程设计中常用的工具，能够帮助工程师精确地模拟和评估气门的工作状态。 该研究提供了关于双进双排气门设计的重要见解，对于提升汽车发动机性能和可靠性具有实际应用价值。通过深入理解气门-导管间隙对气门应力特性的影响，工程师可以更有效地设计和优化发动机部件，以适应各种工作环境。