Подразделение Federal-Mogul Powertrain разработало упрощенную динамическую имитационную модель процесса закрывания клапана для расчета динамических нагрузок, воздействующих на клапаны двигателя. Благодаря более высокой точности расчета деформаций и механических напряжений, возникающих под нагрузками, данный метод позволяет более точно оценить усталостную прочность клапана и помогает выбрать оптимальные материалы на ранних стадиях проектирования двигателя.
При разработке впускных и выпускных клапанов для двигателей внутреннего сгорания пристальное внимание уделяется нагрузкам, возникающим в процессе закрывания клапанов. Особенно это касается ДВС, оснащенных системами турбонаддува. Часто бывает так, что на момент проектирования клапанов для новых двигателей конструкция системы привода клапанов все еще находится в разработке. Это заставляет производителей клапанов ограничиваться упрощенными имитационными моделями, в которых оценка нагрузок на клапаны выполняется только по основным параметрам, таким как скорость закрывания клапана, возвратное усилие клапанной пружины и зазор между штоком клапана и направляющей.
При закрывании клапана, как правило, сначала одна из его сторон касается седла клапана, что приводит к возникновению высоких нагрузок на шток. Динамическая имитационная модель процесса закрывания, разработанная и испытанная подразделением, позволяет выполнять точный расчет подобных нагрузок. Это, в свою очередь, способствует оптимальному выбору компонентов на этапе разработки концепции и более точной оценке срока службы.
По словам д-ра Гидо Баярда (Guido Bayard), руководителя отдела Federal-Mogul Powertrain по технологиям клапанов, помимо определения усталостной прочности, для анализа и сравнения различных вариантов конструкции клапанов можно также использовать расчет нагрузок, возникающих при закрывании клапана, посредством динамического моделирования методом конечных элементов.
Посмотрите похожие материалы:
Новости отрасли
