某汽油机排气歧管隔热罩开裂问题分析及优化设计

杜雄雄，郭彦豆

某汽油机排气歧管隔热罩开裂问题分析及优化设计

杜雄雄，郭彦豆

（柳州五菱柳机动力有限公司，广西柳州545005）

随着某汽油机的技术升级，排气歧管隔热罩由单层改进为双层中空结构，但在进行发动机台架试验过程中出现了开裂现象。通过对隔热罩的模态、应力分布、断口及振动进行分析，其开裂的根本原因为振动疲劳引起，而解决方法是采用合理布置加强筋的方式提高其局部或整体刚度以减小振动，优化后的设计方案通过了通用全球发动机耐久试验和热循环试验。

隔热罩；振动疲劳；刚度；加强筋

发动机排气歧管增加隔热罩的目的在于降低振动噪音和热辐射，提升发动机的NVH性能。目前国内各主机厂普遍采用的有单层镀铝钢板和双层镀铝钢板中空结构两种类型。因其具有很好的耐高温性、热反射性和耐蚀性而广泛使用。随着某汽油机的技术升级，单层隔热罩已不能满足隔热要求。经试验对比，双层隔热罩较单层表面最高温度降低45℃，平均温度降低25℃，可见双层隔热罩隔热效果要远远优于单层隔热罩。但双层隔热罩在发动机台架试验过程中出现开裂现象，将针对失效件的开裂原因与失效机理进行分析，在此基础上，提出具体的改进措施，并对改进后的隔热罩进行试验验证。

1 失效描述

排气歧管隔热罩由单层镀铝钢板改进为双层热浸镀铝钢板中空结构。整体上将原来的单层1 mm的钢板更改为上下层分别为0.5 mm的钢板，中间层夹有陶瓷纤维纸，上下层通过5处扣边进行固定（见图1）。……