通用电气燃气发动机部门已经建立了一条产品线，重点在于行业领先的两级增压、稀燃燃烧策略和米勒配气正时结合，实现超高效率和比输出。这种不断提高发动机效率的策略推动了发动机发展，达到更高的峰值燃烧压力和关键部件的热负荷。要求不断提高效率的同时，必须保持或提高产品的可靠性、稳健性、可用性、单位价格和生命周期成本。为满足这些需求，GE Jenbacher的工程团队一直在与Ricardo咨询工程公司合作，持续开发新技术和新的设计与分析方法。本文概述了一种新型气缸盖设计、分析和开发方法，这一方案是GE Jenbacher燃气发动机组合中新发布的两级624发动机总体开发计划的一部分。在气缸盖开发过程中创建并应用的设计方法，基于在通用电气所有工程部门中使用的核心工具和方法，即DFSS和DFR等。结合现有GE Jenbacher客户机队在几十万小时的发动机运行中的经验，以及各种客户操作条件，核心得以开发精确的可靠性模型，直至组件级别。通过使用设计可靠性（DFR）工具和过程，进一步分析这些数据，允许清晰地确定失效模式并查明关键失效模式的加速因素。这对于预测在新的边界条件下（即更高的压力和温度）当前组件的响应至关重要。使用单缸测试收集详细的组件操作数据以允许这种相关性发生。这些因素随后被用作新气缸盖设计和分析的评估标准。新的气缸盖组件设计包含了不同材料、新的盖结构以及新的水套设计，含冷却排气阀座。新的气缸盖组件经过了包括多个迭代FEA和CFD循环、完整的共轭热传递分析和一系列突破性研究，以检查组件中的某些部件的细节的一种广泛设计和分析优化过程。通过对当前生产气缸盖进行广泛单缸测试，分析方法的信心进一步增加。这允许建立一个闭环关联过程，以增加分析方法的准确性，从而允许新气缸盖的设计以高度信心进行。为全尺寸开发引擎开发了特定的加速测试，以确认在基准和新开发的气缸盖上的可靠性预测。这些测试结合了先前SCE工作中识别的关键加速因素，并成功地在原始盖上启动了预期故障。然后使用相同的测试来展示在相同测试条件下新气缸盖的稳健性。

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