第4期（总第231期） 2017年8月
车用发动机 VEHICLE ENGINE
No 4(Serial No 231)
Aug2017
基于数值分析的发动机正时盖渗油问题研究
刘志恩，王锋，秦树炎
(武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室，湖北武汉430070）
摘要：针对某发动机在进行耐久性试验时出现的缸盖、罩盖、正时盖三结合面附近渗油现象，通过建立发动机的有限元分析模型，模拟汽车发动机的冷机工况，运用数值分析的方法，对发动机冷机工况下正时盖与缸盖、罩盖之间接触面的压力以及渗油点附近各部件的变形量进行分析，确定正时盖渗油原因与渗油点附近螺检座刚度不足有关。加强螺检座及其附近结构的刚度之后，正时益不再渗油。
关键词：正时盖；渗油：变形；数值模拟 DOI: 10 3969 /j issn 1001-2222 2017 04 018
中图分类号：TK4232
文献标志码：B
文章编号：1001-2222(2017)04-0088-05
发动机的渗油间题往往由汽车密封不足引发，汽车的密封可以分为车身密封、动力总成密封等，而动力总成密封又以发动机的密封最为关键行。发动机是汽车的心脏，发动机的密封失效,其中的机油或润滑液就会发生泄漏，即发生渗油现象。渗油现象既增加发动机的磨损与功率的消耗，缩短发动机工作寿命，也会造成环境污染，腐蚀设备和工作环境。叶伟等"通过修改储油结构、优化密封胶储胶槽以及减少缸体与缸盖装配后密封面的高度差等方法，解决了发动机渗油问题。某校企合作的国际攻关项目发现，通过提高发动机部件的制造精度可以提高气密性，从而避免发动机发生渗油。
某20T发动机正时盖与气缸盖、罩盖结合处附近在耐久试验进行到50h左右开始渗油.采取在密封面增加密封胶以及增大拧紧力矩等措施后情况虽然有所改善，但仍然无法解决间题5。
目前常见的确定发动机渗油原因的方法大多通
过试验进行，本研究采用数值分析的方法，分析了发动机渗油的影响因素，并通过建立发动机渗油分析模型，确定最终的解决方案，成功解决了渗油问题。
1发动机正时盖渗油分析模型的建立 1.1发动机有限元模型的建立
发动机的渗油位置见图1。发动机各部件的材
收稿日期：2016-10-24；修回日期：2017-04-01 基金项目：国家自然科学基金项目（51275367）
料属性见表1。
拥位置
图1
发动机正时盖渗油位置表1
各部件材料属性
部件名称气缸体气缸盖气缸罩盖下缸体正时盖
材料 HT250 AISi:Mgo3 ADC12 ADC12 ADC12
弹性模量/GPa 126 75 70 70 70
泊松比 0 25 0 SO 0 SE
密度/ kg m3 7 280 2 680 2 670 2 670 2 670
建立正时盖、罩盖、缸盖、缸体、下缸体等部件的 3D几何模型。由于主要关注点为发动机正时盖的接融面，为减少工作量和模型计算时间，在远离接触
作者简介：刘志恩（1977—），男，副教授，博士，主要研究方向为汽车噪声与振动控制5944587@qqeom，通讯作者：王锋（1992—），男，硕士，主要研究方向为汽车CAE技术与热分析；wangfeng_2116@163com