缸套粗糙度对柴油机运行性能的若干影响

在一台7.6L,179kW四冲程柴油机上试验了四种不同的缸套表面粗糙度。最初的试验动机是在表面粗糙的(Ra≈0.77μm)和光滑的(Ra≈0.26μm)两种缸套上研究平台珩磨的影响。被测的项目有润滑油耗量、漏气量、活塞环和缸套的磨损。发动机经大约1100h试验表明:对于这台发动机,就机油消耗量、活塞环换向之间的缸套磨损以及缸套材料的磨损耗量而言,光滑的平台珩磨缸套效果最佳。     

松孔镀铬缸套磨损机理研究

采用往复式摩擦磨损试验机,从缸套、活塞环零件上切取试样开展试验,通过测量镀铬缸套的摩擦系数、磨损量,观察缸套磨损后形貌、磨粒形貌以及成分并与传统合金铸铁缸套对比,研究松孔镀铬缸套的磨损机理.结果表明:与铸铁缸套相比,镀铬缸套可以大幅降低缸套磨损量,但摩擦系数略高,对活塞环磨损略大;镀铬缸套磨损后表面呈现点状微坑形貌,磨粒呈片状或薄片状;镀铬层的松孔附近在往复摩擦力的作用下萌生疲劳裂纹,裂纹沿表面平行于滑动方向扩展,直至延伸到表面脱落,形成磨粒,造成磨损.     

气缸套快速模拟磨损与实际磨损

一九八○年缸套行业在洛拖所研制的“快磨机”上进行了缸套磨损对比试验,结果是:硼钒钛缸套磨损值为0.06395毫米(仅有一个数据);磷钒钛缸套磨损值为0.093275～0.1515毫米;硼缸套磨损值为0.10615～0.1285毫米;磷缸套磨损值为0.1634～0.2342毫米;淬火缸套为0.21～0.2463毫米.除淬火缸套为125机型外,其余缸套均为95型。耐磨性由好到次的排列顺序:硼钒钛套→磷钒钛套→硼套→磷套,其中磷钒钛套与硼套磨损值接近,磷套在“快磨机”上的磨损值却大为逊色。在“快磨机”上反映出来     

核电站应急柴油发电机组缸套异常磨损分析与改进

针对某型应急柴油发电机组在国产化历程中发生多起气缸套异常磨损问题,基于建立的完整的故障树,通过机理分析、排查、试验验证等方法,对各次缸套异常磨损进行了分析和统计。在此基础上制定了有效的缸套异常磨损改进和预防措施,使缸套异常磨损问题得到了有效控制。     

合金铸铁缸套与PVD(CrN)活塞环配对时缸套磨损机理

针对合金铸铁缸套与物理气相沉积(PVD)(CrN)活塞环配对副开展摩擦磨损试验,通过观察缸套试样在不同负荷、不同磨损时间下的表面形貌及成分,研究合金铸铁缸套与PVD(CrN)环配对时,缸套的磨损机理.研究表明:采用PVD(CrN)环与合金铸铁缸套配对,可在保证缸套磨损量略微降低的前提下,使活塞环的磨损量大幅度降低;缸套磨损表面呈现连续片状的平台形貌,无明显黏着磨损痕迹.其磨损发生的机理:缸套基体在法向负荷的作用下,发生塑性变形,在摩擦力的反复作用下,塑性流动层被挤压出接触平台表面,流动薄层在缺陷处或应力集中处发生开裂、脱落,形成磨屑.     

缸套、活塞环室内快速模拟磨损试验的研究

本文从分析拖拉机、汽车内燃机缸套、活塞环摩擦磨损机理入手,首先介绍了缸套、活塞环室内快速模拟磨损试验装置的选型、构造及其试验规范的制定。还介绍了在室内快速对比、考核不同缸套、活塞环的耐磨性及其使用寿命的方法。并以大量的试验数据分析论证了试验结果的重复性、可比性以及与实际使用试验的吻合性。可为缸套、活塞环的试验研究、生产、耐磨性及使用寿命的考核,快速而准确地提供试验数据。     

内燃机活塞环—缸套三体磨粒磨损设计计算方法的研究

本文在考虑了油膜特性，形貌特性，磨粒特性，材料特性及工况条件等因素的基础上，导出了活塞环－缸套的三体磨粒磨损分析计算公式。经台架试验考核，该公式的计算与实验值有很好的一致性。     

Ni-P-BC复合镀层在内燃机上的应用

本文主要研究化学复合镀层在内燃机缸套和活塞环上的应用,在试验过程中摸索出了化学镀的最佳工艺,并且通过对试样不同温度的热处理在MM-200型磨损试验机上观察其磨损情况,本试验结果定将为生产活塞缸套提供重要参考.     

活塞环Cu-Sn镀层对球墨铸铁缸套摩擦性能影响

针对高强化工况下活塞环Cu-Sn镀层对珩磨球墨铸铁缸套摩擦磨损性能的影响,采用往复式摩擦磨损试验机,选择单层镀Cr活塞环和多层镀Cu-Sn/Cr活塞环开展摩擦磨损试验,测量摩擦系数和缸套磨损量,分析磨损后的摩擦面形貌和成分.结果表明:相比单层镀Cr活塞环,多层镀Cu-Sn/Cr活塞环与球墨铸铁缸套配对时的摩擦系数和缸套磨损量分别降低2.6%和51.8%;磨损后的缸套表面形貌呈现平坦凸峰,形成了更为平整的平台结构.活塞环Cu-Sn镀层在摩擦磨损过程中会镶嵌到缸套表面,有助于在摩擦表面形成化学反应膜,改善摩擦副微凸体间的接触和摩擦状态,提升球墨铸铁缸套的摩擦磨损性能.     

缸套快速模拟磨损试验回归分析及寿命折算系数求解

室内快速模拟磨损试验是一种衡量和研究不同材质的缸套和活塞环磨损规律的手段。洛阳拖拉机研究所做了大量的试验,积累了很多数据。但是如何进一步找出模拟磨损试验规律以及模拟磨损与实际装车磨损有什么关系。本文以试验数据为基础,并收集部分实际装机磨损和台架试验资料,引用数理统计理论,对缸套寿命折算系数的求解作一些初浅的探讨。     

改善活塞摩擦特性 提高发动机性能

从摩擦磨损的机理出发,探讨了在活塞气缸摩擦副之间人为建立“第三物体”的方法,根据铝活塞材料的晶体结构特点,巧妙地利用化学热处理方法,改善了活塞在气缸内运动时的摩擦学特性。证明了改善活塞的摩擦,可以缩小活塞缸间隙,提高发动机的性能,利用台架发动机拉缸试验,对新的活塞进行了极为严格的考核,在节能和排放两个方面取得了满意的效果。     

A mathematical model of variable displacement wobble plate compressor for automotive air conditioning system

Based on the force balance equations, mass and energy conservation equations, a mathematical model of control valve used in the variable displacement wobble plate compressor (VDC) is developed firstly. The dynamic model of the moving components is developed then by analyzing the forces and force moments acting on the piston, piston rod, wobble plate, rotating journal and shaft sleeve. The compression process model is obtained by fitting the data from our experiments. And finally the steady-state mathematical model of VDC is developed by combining the three models above. In order to verify the mathematical model of compressor, a test bench for the control valve and the test system for the VDC have been established, and the simulated results agree well with the experimental data. The simulation results show that there are four operation modes for the VDC, i.e. constant rotary speed and constant piston stroke length (PSL), variable rotary speed and constant PSL, constant rotary speed and variable PSL, variable rotary speed and variable PSL, which have included almost all operation modes of the refrigeration compressor in common use.     

考虑热变形的活塞组件结构对活塞二阶运动的影响分析

结合活塞、缸套工作温度场的实测值,建立了2D25柴油机活塞组件动力学模型,分析了配缸间隙、活塞销偏置量和活塞头部型线等结构参数对活塞二阶运动的影响关系,并采用正交试验设计优化了2D25柴油机活塞组件结构参数。分析结果表明:对活塞二阶运动的影响主要体现在活塞敲击能量和摩擦功耗,其影响关系是此消彼长的;在计算的影响因素中,对活塞二阶运动影响最大的是配缸间隙,其次是活塞销偏置量和裙部椭圆度,影响最小的是中凸点位置;活塞头部结构的不同主要是影响活塞敲击能量,而对活塞的摩擦功耗影响较小。     

活塞环—缸套润滑状态周向不均匀性的研究

本文基于活塞环接触压力分布、活塞环偏摆、活塞环开口间隙位置的分析研究，指出了活塞环－缸套润滑状态周向不均匀性的客观存在。应用二维平均流量模型和微凸体接触方程，并考虑活塞系统的偏摆和润滑油粘度变化，提出了一个新的活塞环－缸套润滑状态的分析计算模型，给出了活塞环－缸套油膜厚度的三维分布，定量探讨了活塞环接触压力分布形状、活塞环偏摆、活塞环开口间隙位置对周向油膜厚度不均匀性的影响。     

活塞动力学二阶运动的仿真方法与试验研究

采用多体动力学在时间域内迭代计算活塞、缸套及润滑油膜相互耦合子系统的运动学与动力学方程,在考虑活塞体径向刚度、活塞体及缸套冷热态型面的影响下,得到活塞主、副推力侧实际工况下的热态配缸间隙;动力学仿真方法计算出活塞二阶运动结果,包括:活塞主、副推力面间换向的径向运动和绕活塞销的转动;二阶运动对缸套的动态敲击力作为载荷边界条件施加在有限元模型上,计算出气缸体在活塞敲击下的振动响应;同时,在发动机台架上对气缸体两侧的活塞敲击处布置加速度传感器、以及布置缸内爆压传感器和上止点位置测量得到气缸体结构振动响应,试验结果验证了仿真模型的有效性.     

练述现代设计理论和方法在机车发动机上的应用

作者阐述了现代设计理论和方法在机车发动机上的应用。16V240ZJ柴油机的整体薄壁球铁活塞、碟形底板气缸盖及ZN300型高压比增压器的设计都采用了先进的设计方法,并取得了良好的社会效益和经济效益。     

直喷式柴油机燃烧室内挤流谱的显示和挤流速度的解析

本文在一个拖动的单缸实验机上，利用油点条痕法显示了活塞上燃烧室凹坑中挤流运动的流谱，研究了燃烧室形状和几何尺寸对挤流谱的影响。实验表明，缩小喉口直径，增大缩口面角度将有利于形成强烈的环涡运动。本文还导出了考虑散热和活塞环漏气影响的轴向挤流速度和逆喷速度的解析关系式，该式表明散热和活塞环漏气使轴向挤流速度减小，逆喷速度增加。本文通过逆喷速度分布的解析分析，表明燃烧室侧壁逆喷气流速度可以表示为轴向平均     

基于润滑分析的气缸套二维磨损过程数值模拟及试验研究

活塞环-气缸套摩擦副的工作状况对内燃机的正常工作有重大作用。气缸套在使用过程中的磨损影响到活塞环-气缸套摩擦副的润滑状态和密封性,并进一步影响到内燃机的经济性、动力性和排放特性。为了解活塞环-气缸套摩擦副的磨损特性,在活塞环-气缸套2维润滑特性分析的基础上,建立了适合于工程实际应用的磨损模型,计算了气缸套的2维磨损量分布,研究了内燃机运行时间、润滑油温度、粘度、活塞环-气缸套表面粗糙度等因素对活塞环—气缸套摩擦副磨损特性的影响,对气缸套的寿命做了预测,并以试验对理论分析做了验证。     

内燃机缸套-活塞间动态摩擦力与侧向力相干性的试验研究

为了测量缸套-活塞之间的摩擦力响应,采用浮动缸套法设计搭建了缸套-活塞摩擦力倒拖测量系统,通过台架试验获取了多种转速工况下缸套-活塞组件间的摩擦力和侧向力曲线,并用连续小波变换对实测数据进行了时频分析。结合缸套模态分析对实测信号频域信息进行理论解析,结果表明:缸套摩擦力波动特性与其结构固有模态有关。     

活塞环-气缸套润滑摩擦研究

活塞环与气缸套间的润滑、摩擦直接影响到内燃机的动力性、经济性和可靠性。在内燃机实际运行过程中,缸内工作过程循环变动及活塞气缸套间动接触导热直接影响到润滑油膜的状态,因而活塞环在缸套中的不同位置时的摩擦、润滑状态各不相同。在传统的活塞环组稳态热混合润滑的基础上,考虑到活塞组一气缸套动接触系统瞬态传热,建立了活塞环组的非稳态热混合润滑、摩擦数理模型及数值方法。运用该方法可模拟出活塞环组润滑、摩擦特性,并可预测出不同瞬时润滑油膜的温度场、压力分布、油膜厚度、摩擦功和摩擦热等重要参数。