国内外研究现状和所存在的问题发动机各部位强度问题的解决常常是提高发动机技术水平的关键，强度直接影响到发动机的可靠性与经济性。要有效地处理好这个难题，就要不断研究分析发动机各个重要零部件所受到的负荷。不仅要研究各个零件的热负荷分布的基本规律，还要考虑机械负荷以及各类可能影响性能的问题。到目前为止，国内外的研究学者已经对发动机其他部件以及缸盖进行了深入的研究，提出了很多可行的改良意见，使得我们对发动机以及缸盖的认识不断提高。虽然研究发展形势可观，但是由于某些条件的限制，国内外研究学者也给我们留下了很多问题。83514

1国内研究现状及问题

（1）对缸盖的温度场分布进行分析是研究其热负荷的关键步骤。由于缸盖的温度场是瞬态的，温度不断随时间改变。虽然对瞬态温度场的研究在国内一直是瓶颈项目，但是随着经验的积累，某些研究者已经在这一方面有了显著的突破，提高了对发动机零件瞬态温度测量的精度。比如，窦慧莉[2]等在经验设计的基础上，进行了气缸盖测温和发动机性能试验，并利用有限元法分析了气缸盖的温度场和疲劳安全系数，进一步改良设计了柴油机的气缸盖。

（2）国内某些学者已经着手研究在不同运转情况下，热负荷对缸盖的影响以及分布规律，同时也分析了复杂结构对缸盖热负荷的影响及其规律。例如，孙旸[3]等人对柴油机整体式气缸盖的机械和热负荷进行有限元分析，研究探讨了有限元网格模型的离散误差，结合紧固螺栓对气缸盖作用的不同仿真方式及气阀座圈过盈配合量对分析结果的影响，得出了实用有效的提高气缸盖有限元分析精度的结论。

（3）热应力的实验分析和计算。例如，李成林[4]对LJ465Q-2A型汽油发动机的缸盖结构有限元分析及主要部件热分析研究。论文网

（4）高频、低频热疲劳的研究和计算。我国在疲劳方面的研究不落后于人，很早就开始了高温低周疲劳和热疲劳试验的分析研究，后来又开始了高温低周疲劳、时间相关疲劳、高低周复合疲劳与蠕变裂纹扩展的分析研究；陈飞[5]等人采用了试验的方法分析了在多维应力状态下的材料高温低周疲劳寿命；刘洁[6]采用相关软件，对柴油机铝合金气缸盖进行了低周疲劳寿命分析，水腔流场以及多场耦合强度。

2国外研究现状及问题

（1）国外对柴油机的研究先于国内，有一套十分系统的研究方法，经验丰富。他们很早就采用有限元技术来研究柴油机的各个部位，特别是新世纪以来计算机技术快速的提升以及有限元理论的不断提高，以有限元为代表的结构强度分析技术在各项研究中起着至关重要的作用。在高温多轴疲劳研究方面，由于在高温多轴载荷下，应力应变关系相当复杂，应力应变曲线也变得相当复杂。尤其涉及非比例加载时，材料的结构关系建立起来相当困难[7]。

（2）国外学者对缸盖的热分析和温度场的研究。比如，MarcelDivis[8]等人对采取对装配完整的缸盖进行热分析研究，同时是否考虑沸腾的方案进行温度场计算，并与试验对比，得出考虑沸腾的计算方案更正确。

（3）国外学者对气缸盖的强度和可靠性研究硕果颇丰。国外学者在这一方面做了大量的实验，特别专注于对比实验，因而得出的研究成果可行性很强。这是国外发动机可靠性强、经济性好和使用寿命高的主要原因[9]。另外，国外这一方面随着前人研究成果的不断积累与沉淀，技术水平还在提升。但是影响气缸盖的强度和可靠性的因素较多，不同的结构、材科、载荷、加工处理方式等对可靠性的影响都很大。