增压中冷柴油机主轴承润滑特性研究

基于弹性流体动力润滑理论,建立了4缸柴油机主轴承润滑仿真模型,研究了不同转速下内燃机轴瓦与轴承座的弹性变形、轴瓦与轴颈粗糙度对主轴承润滑特性的影响。研究结果表明:5个主轴承膜厚比均大于1,其中第5主轴承峰值油膜压力与其他4个主轴承相比明显偏大,而且存在偏磨现象,润滑相对恶劣;优化后第5主轴承峰值油膜压力平均降低了20%,最小油膜厚度平均增加了25%,摩擦功耗平均降低了43%。     

船舶柴油机主轴承热弹性流体动力混合润滑分析

基于质量守恒边界条件的广义Reynolds方程和Greenwood/Tripp接触理论,计入温度、压力对润滑油黏度、密度和轴瓦变形的影响,对船用柴油机主轴承的混合润滑进行了数值分析.其中Reynolds方程用有限体积法求解,油膜能量方程、轴瓦热传导方程和轴颈温度方程等用有限差分法求解,轴瓦变形用有限元法求解.结果表明:周期内发生混合润滑的时刻较为普遍,微凸峰接触影响不可忽略;端泄能量散失占到总能量散失的80%,油膜出口温度作为监控轴承润滑的重要参数比较适宜;引入填充比,结合轴颈中心轨迹和油膜压力梯度变化,能够更加准确地预测轴承的穴蚀发生;8个轴承基本满足设计要求,但4#轴承、7#轴承需要进一步优化.     

内燃机凸轮弹性流体动力润滑的研究

先给出了全膜线接触弹性流体膜厚计算的统一公式,应用弹性流体动力润滑理论,探讨了凸轮油膜厚度的计算方法。利用MATLAB软件编制的程序可计算凸轮弹性流体润滑油膜厚度、凸轮膜厚比λ,从而能判断摩擦副之间的润滑状态,并对判断凸轮表面损坏形式、减少两接触表面的磨损、凸轮参数优化设计和使用寿命预测等具有重要意义。     

曲轴平衡率对主轴承润滑特性的影响

针对某型柴油机功率提升后主轴承润滑性能恶化的现象,考虑轴颈与轴瓦表面粗糙度、曲轴与轴承座弹性变形的影响,建立了12 V90°柴油机主轴承的润滑分析计算模型.根据弹性流体动力润滑、轴承动力学及平衡率计算理论,分析了不同曲轴平衡率对主轴承的润滑性能的影响.采用正交试验研究了平衡率、轴承宽度及轴承间隙对最小油膜厚度、最大油膜压力、平均摩擦损失功和峰值粗糙接触压力的影响,并提出了改进方案.结果表明:曲轴平衡率对主轴承润滑性能有很大的影响,对最小油膜厚度、最大油膜压力和峰值粗糙接触压力的影响权重与轴承间隙相接近,均低于轴承宽度;平衡率对平均摩擦损失功的影响权重最大;相比轴承宽度、轴承间隙等影响因素,曲轴平衡率在强化柴油机主轴承润滑设计阶段也应重点考虑.     

功能梯度主轴承的热弹流润滑特性耦合分析

为了对包含功能梯度层的主轴承热弹流润滑耦合特性进行研究,以柴油机主轴承为研究对象,基于格点型有限体积法离散瞬态雷诺方程、热传导方程和热弹性方程,对于离散后的代数方程组采用多重网格法求解,能量方程采用差分法求解,进而得到轴承的油膜润滑特性及轴瓦热弹性结果,通过对比研究发现:功能梯度层可以有效缓解材料分界面附近的应力突变现象;材料指数的增大会使功能梯度层的物性参数变化更均匀,从而使最大油膜压力、最大油膜温度及材料分界面处的应力等出现一定程度的降低.     

考虑曲轴倾斜和摩擦接触的主轴承润滑分析

采用有限元、多体动力学和弹性流体动力润滑理论来联合计算16V240ZJB型柴油机主轴承的润滑情况,将曲轴当作弹性体,以考虑曲轴的弹性变形对主轴承润滑状态的影响.曲轴工作过程中受外力的作用,会产生弹性弯曲变形,使主轴颈在主轴承内倾斜,甚至与主轴瓦的边缘发生摩擦接触,本文采用了Greenwood-Tripp粗糙接触模型计算接触摩擦力.根据AVL相关标准评价了润滑计算结果,九个主轴承均润滑良好,其中第8主轴承粗糙接触压力最大、油膜厚度最低,润滑的情况相对最恶劣.     

内燃机轴承润滑设计的研究现状及展望

回顾了内燃机轴承设计研究的发展历史，分析了近年来在内燃机轴承快速设计和精确设计方面所取得的进展，并提出未来的内燃机轴承研究所要解决的问题。     

高增压对柴油机主轴承工作性能的影响研究

运用有限元分析和基于虚拟样机的多体动力学计算方法,针对一款高增压强化的直列四缸柴油机,在标定工况下分析了曲轴主轴承的弹性流体动力润滑性能及瞬态结构动力响应。与中等增压状态下的柴油机主轴承进行对比,分析了高增压强化对主轴承工作性能的影响,探讨了提高曲轴单拐离心力平衡率对主轴承工作性能的改善作用。研究结果表明:柴油机强化升级后,各主轴承最小油膜厚度均减小,有些甚至超出许用值,其中第四、第五主轴承磨损较严重,其最大摩擦功耗分别增加了87%和133%;油膜压力主要激发主轴承沿气缸中心线方向的动力响应,高增压后各向动力响应幅值均增长;曲轴单拐离心力平衡率提高到50%后,主轴承润滑性能有所改善,结构动力响应也得到减弱。     

改善内燃机曲轴轴承润滑状态的研究

本文通过精确理论计算和现场检测资料分析,系统地研究内燃机曲轴轴承的润滑状态,提出改善曲轴轴承润滑、防止"碾瓦"的方法．分析计算结果和长期测量结果,找出能保证良好润滑的合理的轴承周隙,指出控制主轴承孔不同轴度、曲轴轮预跳动量,确保良好轴承间隙和控制所用机油的品质,是防止"碾瓦"的关键;并提出10L207E柴油机轴承间隙、主轴承孔和曲轴的检修标准及检修方法．     

内燃机滑动轴承弹性液体动力学的模拟研究

通过对内燃机轴承弹性液体动力学计算,得出各工况下的轴承载荷,可了解不同间隙对轴承的性能影响,其中包括轴承压力、最小油膜厚度、摩擦功损失,以及相对应的机油流量等情况。     

多缸内燃机主轴承油膜厚度的试验研究

介绍了采用电涡流传感器测量多缸內燃机主轴承油膜厚度的试验方法和试验仪器.以4100QB 柴油机为试验对象,研究了负荷、转速对多缸內燃机主轴承油膜厚度的影响.将试验结果与热弹性流体动力润滑(TEHD)的计算结果进行了比较后表明:用TEHD法计算出的主轴承的油膜厚度与试验值变化趋势相同,两者的最小油膜厚度值相近.     

柴油机主轴承内滑油流动特性分析与试验研究

基于雷诺方程对柴油机主轴承内滑油流动进行了数值分析,得到了主轴承内不同供油压力下滑油的流动特性和压力分布;并利用滑油系统试验台进行主轴承缩比模型试验,以验证数值模拟方法的可靠性。试验表明:数值模拟计算结果与缩比模型试验结果吻合较好;同时也验证了缩比模型试验方案的正确性,为进一步研究柴油机主轴承润滑系统提供了理论和试验基础。     

低速船用柴油机主轴承弹流润滑性能分析

以某低速二冲程船用柴油机为研究对象，结合弹性流体动力学、多体动力学以及有限元方法，建立了包含机架-机座-主轴承盖-曲轴的整机动力学润滑耦合分析模型，对低速船舶柴油机主轴承的润滑性能进行研究。研究结果表明:第7主轴承(靠近飞轮端)润滑性能最为恶劣，总压峰值达到87.95 MPa，高出其他主轴承19.7%至413.7%不等；在整个推进工况主轴承油膜厚度均满足最小膜厚要求；不同工况轴承液动润滑和混合润滑的时间占比也不尽相同，液动润滑占比从100%负荷的20.7%提高到25%负荷的99.3%；轴承结构对主轴承的润滑磨损性能有较大影响，径向间隙的设计须综合考虑油膜承载与摩擦功耗。     

中速柴油机轴承分析与研究

针对某中速柴油机样机在运行中主轴承出现异常磨损故障,通过对柴油机轴承进行的轴心轨迹计算,求得最大轴承负荷、比压和最小油膜厚度等参数,据此进行了相应改进设计,从而解决了轴承故障,并从中得出一些有益的结论。     

摩托车发动机润滑系统设计

本文介绍了摩托车发动机润滑系统的设计思路和设计方法 ,重点介绍了循环供油量和供油压力的估计方法以及机油泵的设计计算步骤。     

柴油机轴承润滑研究现状及展望

概述柴油机轴承润滑的研究现状,并提出了未来柴油机轴承润滑研究所要解决的问题。     

含水乙醇在内燃机的应用研究

在摩托车发动机和车用柴油机上进行了含水乙醇的使用研究，当含水乙醇用于汽油机时，它是直接与汽油混合后使用而未对发动机进行任何改造；而当含水乙醇用于柴油机时则在柴油机的进气系统上安装含水乙醇的喷射系统，含水乙醇喷入进气歧管后蒸发并与进入的空气混合，然后在进气过程中进入气缸。试验结果显示，发动机的动力性都没有受到影响，燃料的能耗率都有所降低，柴油进气预混含水乙醇可大量降低其炭烟排放但导致HC和CO排放的增加；含水乙醇与汽油混合燃烧可降低其CO排放而可能导致NOx排放的增加。综合比较的结果，汽油机中应用含水乙醇比在柴油机中有更大的优势。     

氢及混氢燃料发动机研究进展与发展趋势

目前,氢燃料发动机发展迅速,本文总结了国内外在此领域的发展现状,分析了目前存在早燃、回火、功率密度低、储运难、NOx排放高等问题,重点介绍了汽油混氢的可行性与研究现状,并指出了未来先进氢燃料发动机的发展方向.     

发动机连杆轴承摩擦润滑过程动态仿真研究

以某重型柴油机的连杆轴承为研究对象,通过仿真计算发现Singhal、Schnerr and Sauer及Zwart-Gerber-Belamri这3种空化模型中,Singhal模型对峰值压力更敏感,用该空化模型探究了进油口位置对空化范围的影响及轴颈和轴瓦之间径向相对运动对油膜空化的影响。结果表明：对于稳态计算模型,沿着轴颈转动方向,最小油膜厚度下游侧出现显著的空化现象,且空化范围受到最小油膜厚度和进油口之间范围的影响;而在动态仿真过程中,当轴间隙减小时,峰值压力逐步增加,在最小轴间隙（1μm）处达到最大（187 MPa）;当轴间隙增大时,峰值压力突降,此时在最小油膜厚度下游处将发生显著空化;空化主要发生和消失的过程均发生在轴颈远离轴瓦的过程中,其中当轴间隙约为40μm时空化最为剧烈;随着轴间隙进一步增加,空化程度逐渐减弱,在轴间隙约为110μm时空化消失。