考虑结构动态变形的缸套-活塞环润滑建模分析

缸套在燃烧冲击和活塞敲击激励下会产生接近表面粗糙度的动态变形,极有可能影响缸套-活塞环组件间的摩擦润滑过程。为了研究缸套动态变形潜在的影响,将动力学仿真获取的缸套内表面的动态变形经过处理后导入到润滑模型中,同时采用数值积分计算的方式对油液压力应力因子和剪切应力因子进行实时计算求解,使仿真计算更加符合实际情况。通过搭建同时考虑缸套变形与油液剪切特性影响的改进润滑模型,计算得到整个工作循环内活塞环上的最小油膜厚度和摩擦力曲线。结果表明:考虑缸套动态变形后的最小油膜厚度和摩擦力曲线出现了明显的波动,而且考虑缸套动态变形后的摩擦力比未考虑之前出现了明显下降。     

缸套-活塞系统中DAE与PDE联合求解方法

针对内燃机缸套-活塞系统中DAE(Differential-Algebraic Equation)和PDE(Partial Differential Equation)难以用专业软件进行求解的问题,提出一种联合求解该系统中DAE与PDE的新方法。首先,在Dymola平台上建立该系统的DAE模块,同时在Matlab平台上构建它的PDE部分,然后通过建立DAE和PDE模块之间连接通信接口实现联合求解。这里,以某型号汽油机为实例,在考虑其活塞二阶运动、缸套-活塞之间油膜厚度变化、摩擦力及摩擦功耗等因素的条件下,建立了缸套-活塞系统模型,并对该模型进行了数值分析求解。通过对求解结果的分析,验证了这种求解方法的可行性。结果表明,采用上述方法求解,大大减少了缸套-活塞系统建模工作量,避免了活塞动力学方程变量代换,减少建模中方程编辑出错,同时也保证求解过程中算法的稳定性和求解结果的正确性。     

2MM8470精密双面研磨机缸套的长键槽加工工艺改进

在2MM8470精密双面研磨机的上盘部件装配过程中发现,个别活塞套在缸套内上下滑动时起始动力不足,存在卡顿现象,经分析该问题是由缸套中长键槽的对称度超差造成的,针对超差问题进行了工艺改进,重新编制了长键槽的加工工艺,并设计了用于保证加工精度的专用工装,对采用改进工艺加工的长键槽的对称度进行检测,对称度符合图纸要求,同时活塞套在缸套内上下滑动顺畅,起始动力不足现象消失.     

铸绩效理论指导壳型铸造气缸体组芯胎具的优化设计

介绍了小型干式缸套气缸体复杂薄壁类铸铁件壳型铸造生产中,应用传统观念手工组芯方法存在的诸多不足。阐述了采用绩效理论指导小型气缸体壳型铸造的气缸体砂型铸造中组芯胎具的工艺结构、砂芯锁紧工艺结构和方法等方面的优化设计,以及使其能在小型干式缸套气缸体铸铁件壳型铸造过程中获得良好的工艺效果。     

缸套材质工艺的改进

针对缸套耐磨性差、寿命短的现象,对其进行了全面的热处理分析研究.并通过对缸套材质工艺的改进,使其使用寿命提高了10倍以上.     

也谈康明斯发动机缸套穴蚀

穴蚀是缸套表面出现较深的、形状不规则的凹点，其深度严重时会穿透缸套壁，水套内的冷却液进入气缸，使发动机发生严重事故，对柴油机的寿命有重大影响。其产生的原因据理论分析主要是因发动机在工作中由于活塞拍击或燃烧压力引起缸套振动，在冷却液中产生压力波，该压力波会以高于或低于系统周围的压力震荡。在瞬间，缸套周围冷却液的总压力等于冷却液压力加上或减去由压力波所造成的压力差。因此，只要其瞬间压力低于冷却液蒸气压力以下时，就会产生空穴气泡。     

高硅铝合金缸套研制

采用先进的喷射沉积技术,研制一种高硅铝合金发动机缸套材料,并经过挤压加工、热处理、成形加工、摩擦学性能测试与摩擦学机制分析,最后在单缸机上装机试验。结果表明,高硅铝合金缸套材料具有良好的摩擦学性能,这归功于高硅铝合金中比钢、铸铁还硬的硬质点;在所测试的油耗、废气压力、磨损量以及排温等指标数据方面,比相应的铸铁缸套更具有优越性。     

高硅铝合金缸套材料腐蚀加工技术研究

采用三维视频显微金相技术对高硅铝合金缸套材料的组织构成、颗粒尺寸以及碱腐蚀深度进行测试与评价;用激光共聚焦显微镜技术对碱腐蚀界面颗粒凹凸以及表面纹理进行观察与描述;用往复式摩擦磨损实验机对碱腐蚀试样进行摩擦学性能评价。结果表明:高硅铝合金组织中主要由硅颗粒及第二相硬质点颗粒构成,平均硅颗粒尺寸为4.00μm,平均第二相颗粒尺寸为3.05μm;随腐蚀时间、深度的增加,腐蚀界面区域增大,表面凸凹及纹理更加清晰,当碱的质量分数为5%,溶液温度为40℃,腐蚀时间为30~40 s,摩擦学性能最优越。     

缸套珩磨网纹模拟及流动特性分析

目的 研究缸套珩磨网纹表面计算机模拟方法,对比缸套网纹表面确定性分析流量因子与Patir & Cheng高斯分布流量因子差异。方法 采用快速傅里叶变换技术(FFT)及坐标变换,对高斯分布平台表面及具有任意方向的各向异性沟槽表面进行了计算机模拟,并叠加合成满足要求Rpq、Rvq及珩磨角度参数的双高斯缸套珩磨网纹表面。通过表面概率支承率曲线分析,验证该方法的精度。在此基础上,进行给定边界条件下网纹表面的流动分析,对比确定性分析流量因子与Patir & Cheng高斯分布流量因子差异。结果 调整表面高度标准差、珩磨角度及自相关长度,可实现不同参数珩磨网纹的建模,生成的珩磨网纹表面参数与给定输入参数偏差较小。相比Patir & Cheng高斯分布流量因子,珩磨网纹确定性分析压力流量因子能更好地反映珩磨角度对不同方向流量的影响。同时,珩磨网纹沟槽对小间隙下剪切流量的影响更加明显。结论 网纹表面的确定性分析流量因子与Patir & Cheng高斯分布流量因子存在较大差异,缸套网纹表面建模及流动特性分析可更好地反映表面粗糙度对表面润滑性能的影响,为进一步开展缸套-活塞环多尺度摩擦学分析及珩磨网纹参数优化奠定了基础。     

考虑润滑油供给条件的油环-缸套摩擦副润滑分析

内燃机油环-缸套摩擦副润滑分析,多采用富油条件或假定某种特殊边界条件,与油环-缸套摩擦副实际润滑油供给状况不相符。以某四行程内燃机为研究对象,研究油环-缸套间润滑油流动与供给,确定油环进口油膜厚度;在此基础上,根据流量平衡和压力平衡,确定油环上、下轨各段工作面边界条件,并分别对各段求解Reynolds方程,分析油环-缸套摩擦副在计及润滑油供给条件下的润滑性能,并与富油状况对比。研究结果表明,计及供油状况下,油环-缸套摩擦副在上、下行程的润滑性能不对称,最小油膜厚度、最大油膜压力、摩擦力及摩擦功耗与富油状况均有一定差异,特别是在上行程差别显著。可见,考虑进口润滑油供给条件分析内燃机油环润滑性能,将对活塞环-缸套摩擦副的设计信赖性产生积极影响。