10.16638/jki.1671-7988.2020.23.035
王悦，曹权佐，张志斌，崔欣洁，宋文福
（哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司技术中心，黑龙江哈尔滨150060）
摘要：文章介绍了我司研发某发动机过程中校核气缸垫密封性的仿真分析流程。相对于传统的冷机状态试纸试验，本流程应用有限元分析等，在考虑装配预紧力、预紧力衰减、气缸压力、缸盖缸体受热变形等因素影响的情况下，校核气缸垫对缸内气体、润滑油和冷却液的密封性。
关键词：气缸垫密封性；温度；预紧力衰减；有限元分析
中图分类号：U464 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2020)23-108-03
Simulation Analysis of Sealing Performance of Cylinder Gasket of an Engine
Wang Yue, Cao Quanzuo, Zhang Zhibin, Cui Xinjie, Song Wenfu
（Center of Technology, Harbin DongAn Automotive Engine Manufacturing Co., Ltd., Heilongjiang Harbin 150060）
Abstract: This paper introduces the simulation analysis process of checking the sealing performance of cylinder gasket in the process of developing an engine. Compared with the traditional cold condition paper test, this process uses the finite element analysis and other factors to check the tightness of the cylinder gasket to the gas, lubricating oil and coolant in the cylinder under the influence of assembly preload, preload attenuation, cylinder pressure, cylinder head and cylinder block thermal deformation.
Keywords: Cylinder gasket tightness; Temperature; Preload attenuation; Finite element analysis
发动机密封CLC NO.: U464 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2020)23-108-03
1 引言
发动机内部有高温高压气体、冷却液和润滑油流动，缸盖和缸体之间的气缸垫要对上述流体分别密封。任何一种流体泄露或几种发生混合，就可能导致发动机损坏甚至报废。因此，气缸垫的密封性对发动机的可靠性影响非常大。
随着发动机增压化、小型化的推进，发动机缸压、缸盖螺栓预紧力、缸盖温度都相应提高。这些变化都对气缸垫的密封性提出了更高要求。因此，在设计阶段校核气缸垫密封性也变的更加重要。2 仿真分析流程概述
目前，气缸垫都是由专业厂商设计和制造。如果按照传统方法，发动机主机厂在提出技术要求之后，只能等待样件试制试装。在点火前只能利用试纸验证冷机状态下的接触压强。不能考虑螺栓预紧力衰减的影响，也无法验证热机状态下的密封性。
针对上述情况，我司通过仿真分析，在样件试制试装前，对气缸垫的密封性进行全面的校核。
此仿真分析流程分3个步骤：
①分析准备：由气缸垫制造商提供气缸垫上各密封筋的压缩回弹曲线；
通过稳态传热分析，获得装配体额定工况下的温度场；
②在考虑温度、装配载荷等影响情况下，对缸盖、汽缸
作者简介：王悦（1982-），男，高级工程师，本科，就职于哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司技术中心，研究方向：发动机及变速器仿真分析。
108