内燃机活塞环-缸套摩擦副润滑影响因素的研究现状与展望

论述了结构参数、气缸套变形、颗粒物、润滑油黏度、温度、表面形貌、活塞二阶运动等因素对内燃机活塞环-缸套摩擦副润滑影响的研究现状与进展,讨论并展望了活塞环-缸套摩擦副润滑研究中需要进一步解决的问题。     

活塞(环)-缸套摩擦副润滑分析中不同边界条件算法的应用

论述了内燃机活塞(环)-缸套摩擦副润滑分析中的几种典型边界条件和不同边界条件算法的应用,讨论并展望了需要进一步解决的问题。     

长寿命柴油机润滑油抗磨损性能测评方法研究

针对中国自主品牌柴油发动机的关键摩擦副测量方法和试验测评工况进行研究,结合润滑油理化分析和关键摩擦副磨损精密测量,形成柴油机润滑油抗磨损性综合评测方法。工况研究显示,延迟喷油正时可在排气温度不超过高温限值的同时实现碳烟的快速生成,加剧摩擦副零件的磨损;提升发动机转矩及降低发动机转速能够有效扩大混合润滑区和边界润滑区占比,利于润滑油抗磨损性的考核。试验结果表明,提出的400 h台架试验后润滑油的老化程度超过了实车100 000 km,具有显著的苛刻性;经过两种不同润滑油的6次试验验证,发动机活塞一环失重、活塞油环磨损、缸套磨损、挺柱磨损、连杆上瓦失重等主要摩擦副评价项目具有较好的重复性和区分性,可以作为润滑油抗磨损性能的评价指标。     

用耦合分析法研究内燃机活塞环-气缸套传热润滑摩擦问题

在以往对活塞环-气缸套润滑摩擦性能的研究中,大都忽略了活塞组-气缸套间的导热,或者将导热过程简化,这与该摩擦副的实际润滑摩擦状况相去甚远.把柴油机缸内燃气、活塞、活塞环、润滑油膜、气缸套、冷却介质作为一个耦合体,考虑各部件间及相应物理场间的耦合关系,采用耦合分析法建立了活塞环-气缸套的三维非稳态热混合润滑摩擦模型.该模型以三维瞬态热传导模型、动压润滑模型和润滑油膜传热模型为基础,并考虑了润滑油的黏温变化、燃烧室燃气泄漏、表面粗糙度、油膜破裂位置以及气缸套圆周方向上的非轴对称性等影响因素.采用上述模型,对6110型柴油机活塞环-气缸套摩擦副进行了传热、润滑、摩擦耦合分析,得到了活塞组-气缸套的温度场,并用试验证实了耦合模型的正确性;与此同时,得出了润滑油膜的温度、黏度、最小油膜厚度和摩擦热随曲轴转角和活塞环周向高度的分布曲线.     

缸套-活塞环磨合过程磨合油影响因素研究

在销-盘摩擦磨损试验机进行船用柴油机缸套-活塞环材料配副磨合磨损试验,利用油液检测技术研究不同磨合油对其磨合过程的影响.光谱分析结果表明:当使用加入金属陶瓷添加剂的CD40润滑油磨合时,油液中磨损性元素Fe,Cu,Al和Pb的含量在30 min后呈下降趋势,说明缸套-活塞摩擦副在30 min后已完成磨合;当使用CD40润滑油磨合时,油液中磨损性元素Fe,Cu,Al和Pb的含量在40 min后呈下降趋势,说明缸套-活塞摩擦副在40 min后已完成磨合.铁谱分析亦证明了光谱分析结果.因此,在CD40润滑油中加入金属陶瓷添加剂可缩短缸套-活塞环摩擦副磨合时间.     

活塞和活塞环的摩擦及机油粘度对燃油经济性影响的文献综述

本文对于到1977年为止所发表的有关活塞和活塞环摩擦方面研究的大量文献资料作了综合砰述。文章指出,这一类摩擦占整个内燃机械摩擦的65%;活塞环与缸套间的润滑主要为流体润滑,仅在上止点处环与缸套才有局部的直接接触。流体润滑区域中环的摩擦与机油粘度平方根成正比。近25年来,由于活塞和活塞环设计的改变,通过降低粘度来提高燃油经济性的效果减小了。     

低速二冲程柴油机活塞环-缸套润滑模型及相关软件开发

在传统润滑模型基础上,将活塞环润滑特性、活塞环动力学、滑油输运、环组窜气、几何结构参数、缸套变形,固体颗粒等多因素进行耦合,建立了考虑针对低速二冲程柴油机的结构与供油方式的特殊性的供油润滑模型,并对环组间的窜气以及低速二冲程柴油机缸套表面所特有的表面织构与油槽结构进行研究。结果表明：低速机活塞环跨越动压、混合以及边界润滑三个区域,润滑油的供给条件及固体颗粒的存在直接影响着活塞环—缸套摩擦副的润滑状态。     

活塞环-缸套贫油润滑特性仿真分析

为研究柴油机在贫油润滑状态下活塞环-缸套摩擦副的润滑特性，以活塞环-缸套摩擦副为研究对象，基于平均雷诺方程和微凸体接触模型，建立活塞环-缸套摩擦副一维混合润滑模型，并在该模型的基础上，根据来流油膜厚度计算贫油状态润滑域，得到贫油润滑模型。通过贫油润滑模型，对不同载荷、不同频率、不同贫油程度对润滑油膜厚度、摩擦力、摩擦因数等参数的影响进行仿真。结果表明：在贫油润滑时油膜厚度分布规律与富油润滑时的分布规律类似，但油膜厚度与润滑区宽度均小于富油润滑；微凸体承载力占比增大，动压润滑效应被削弱，摩擦因数增大。     

考虑油膜与摩擦力影响的内燃机活塞—缸套撞击情形研究

在内燃机活塞－缸套磨损故障诊断中，对撞击参数的确定通常是将活塞组作为刚性整体看待。实际上，活塞环与缸壁间的摩擦力，活塞环与环槽间的摩擦力，活塞裙部与缸壁间的油膜等都对撞击过程产生影响。本文从分析活塞环－缸套润滑状态着手，建立了活塞－缸套撞击力计算模型。并以１９０Ａ柴油机作仿真算例表明：将撞击过程是否作为刚性整体撞击处理，对撞击参数影响甚大。同时，作者通过在１７５Ｆ柴油机上的实验验证了润滑油膜对撞击力的影响。     

内燃机活塞裙部-缸套摩擦副润滑研究的现状、讨论与展望

从分析计算和试验研究两个方面论述了活塞裙部一缸套摩擦副润滑研究的现状和进展,讨论并展望了活塞裙部润滑研究中需要进一步解决的问题。