通用电气燃气发动机部门以行业领先的两级增压、贫燃燃烧策略和米勒气门正时结合为基础，建立了一条专注于高效能和特定输出的产品线。这一持续增加发动机效率的战略推动了发动机的开发，使关键部件承受更高的峰值燃烧压力和热负荷。在保持或提升产品可靠性、稳健性、可用性、单价及其相关生命周期成本的前提下，满足这些要求。为此，GE Jenbacher 的工程团队与 Ricardo 咨询工程师共同持续开发新技术和设计与分析方法。本文概述了应用于设计、分析及新型气缸盖开发的方法论，此气缸盖是 GE Jenbacher 燃气发动机产品组合中最近发布的两级 624 发动机整体开发计划的一部分。在气缸盖开发过程中开发和应用的设计方法，其基础是通用电气各工程部门普遍使用的核心工具和方法，即 DFSS、DFR 等。在现有 GE Jenbacher 客户群数十万小时发动机运行中积累的经验，加上客户运行状况的广泛多样性，是下到部件层面精准可靠性模型开发的核心。这些数据经过“面向可靠性设计”（DFR）工具和流程的进一步分析，以便清晰识别失效模式并确定关键失效模式加速因素。这对于预测在新边界条件下（即更高的压力和温度）当前部件的响应至关重要。单缸测试已用于收集详细的部件操作数据，以进行相关性建立。这些因素随后被用于新型气缸盖设计和分析中的评估标准。新型气缸盖组件的设计包含了不同的材料、新的头部结构及一个带有冷却排气阀座的新水套设计。新的气缸盖组件经历了广泛的设计和分析优化过程，包括多次迭代的 FEA 和 CFD 循环、完整的共轭热传递分析以及若干突出研究以审查组件内的某些部件的细节，通过对当前生产气缸盖进行广泛的单缸测试，进一步提高了对所采用分析方法的信心。这种循环相关性流程的确立提高了分析方法的准确性，从而允许新的气缸盖高信心的进行设计开发。特定加速测试被开发用于全尺寸开发发动机，以确认对基线和新开发气缸盖的可靠性预测。这些测试结合了以前的 SCE 工作中识别的关键加速因素，并成功地在原始气缸盖上引发了预测失效。相同的测试随后用于展示在相同测试条件下新型气缸盖的稳健性。

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