内燃机缸套—活塞环混合润滑特性及摩擦力分析

本基于二维Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程分析了缸套－活塞环的润滑特性，并且计算了缸套－活塞环间的摩擦力，考虑了表面粗糙度，微凸体接触以及活塞环装入缸套后的变形等影响因素，结果表明，缸套－活塞环间的油膜厚度沿周向是不均匀的，采用二维Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程可以准确地描述缸套－活塞环的摩擦及润滑特性以及润滑特性沿活塞环周向的变化。     

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.     

内燃机缸套─活塞环混合润滑特性及摩擦力分析

本文基于二维Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程分析了缸套─活塞环的润滑特性，并且计算了缸套─活塞环间的摩擦力，考虑了表面粗糙度、微凸体接触以及活塞环装入缸套后的变形等形响因素。结果表明，缸套─活塞环间的油膜厚度沿周向是不均匀的，采用二维Ｒｅｗｏｌｄｓ方程可以准确地描述缸套─活塞环的摩擦及润滑特性以及润滑特性沿活塞环周向的变化。     

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。     

激光加工微凹坑表面对缸套-活塞环摩擦性能的影响

研究了激光加工微凹坑对缸套-活塞环摩擦特性的影响,通过改变激光微凹坑参数,加工出具有不同微凹坑表面形貌的缸套试件,并对表面形貌进行了测量和表征,基于台架试验获取了试验过程中的缸套-活塞环间的摩擦力、温度和缸套磨损量等参数.将试验结果与表面形貌表征结果结合,研究表面形貌参数与摩擦学特性的关系.定量分析了三维表面形貌参数Sa、Sp、Sv、Vmp、Vmc、Vvv和Spc与摩擦学特性的关系,并给出了可以改善摩擦学特性的参数最佳范围,为表面形貌优化设计提供了依据.     

用铁谱分析法诊断EQ6110柴油机的磨合过程

用铁谱分析技术分析了EQ6100柴油机磨合期内发生的拉缸,通过分析润滑油中的异常磨损颗粒,说明了缸套与活塞环从微观擦伤向宏观擦伤发展,宏观擦伤积累到一定的程度会形成拉缸过程。文中还介绍了气缸套与活塞环早期擦伤的判断方法。     

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。     

表面织构对缸套-活塞环摩擦学性能的影响

设计并制备了两种螺纹槽表面织构缸套,采用自制的缸套-活塞环摩擦磨损试验机进行模拟试验.实时采集试验过程中缸压、缸套-活塞环间油膜接触电阻及平均摩擦力,测量活塞环磨损量和缸套表面形貌,与未加工表面织构缸套对比.研究表明:相对于未加工表面织构缸套,表面螺纹条数N为1、螺距S为40,mm、槽宽w为3,mm、槽深宽比e为0.067及表面占有率Sp为0.076的缸套显著提升了缸套-活塞环摩擦副的工作性能,其缸套-活塞环的密封性能提升7.7%,、活塞行程中段的螺纹槽区域能够形成良好的流体动压润滑,油膜的润滑效果提升30.8%,、减摩性能提升7%,、缸套抗磨性能提升37.4%,及活塞环抗磨性能提升49%,;而N为2、S为176,mm、w为3,mm、e为0.067和Sp为0.040的缸套的减摩性能提升2.5%,、缸套抗磨性能提升18.9%,及活塞环的抗磨性能提升32.7%,.     

有关微坑缸套中微坑参数优化的研究

对微坑式缸套内表面进行了微观分析,运用流体动压润滑理论建立了微坑缸套-活塞环润滑理论的数学模型,并应用有限差分法和超松弛迭代法对此求解,最后应用数值分析的方法在理论上对微坑的微观几何形貌和分布特,点等参数进行了优化.相关实验表明,微坑参数优化情况完全达到了相关要求,证明了使用微坑缸套能明显减少缸套和活塞环的磨损、机油耗量和有害物排放量.     

激光微造型柴油机缸套的试验研究

采用激光微造型加工技术,在某柴油机气缸套工作表面上,加工出规则的交叉网纹型微观形貌.其表面评定参数优于传统平台网纹缸套,网纹沟槽清晰、分布均匀,网纹沟槽的深度和一致性增加,缸套表面平整,增加了承载面积.而装机试验表明,装配激光微造型缸套的柴油机工作正常,各性能参数稳定,缸套和活塞环之间摩擦学性能优于平台网纹珩磨缸套,发动机机油消耗比采用后者时降低了48.1%,活塞漏气量下降了49.2%.     

某船用大功率柴油机拉缸故障分析

针对某船用大功率柴油机运行过程中的拉缸故障进行拆检分析和有限元仿真研究.分析与研究结果表明:润滑油喷嘴堵塞影响了活塞热量散发和气缸套有效润滑,在高负荷下加速了零件磨损,进而导致拉缸故障.不同负荷下,活塞、气缸套和活塞环均向外部膨胀,活塞与气缸套间存在足够的热膨胀余量;而活塞环与气缸套间将出现过盈配合,在高负荷和润滑失效...     

用有限元法分析活塞拉缸故障

发动机拉缸是一种常见故障,对发动机性能有很大的影响,本文主要介绍了一起典型拉缸故障,该故障主要由于活塞模具原因导致活塞内腔结构与活塞原始设计结构存在差异引起的,本文用有限元方法具体分析了这种差异对活塞工作时裙部变形量的影响,分析并解决了拉缸故障。     

用有限元法分析活塞拉缸故障

发动机拉缸是一种常见故障,对发动机性能有很大的影响,本文主要介绍了一起典型拉缸故障,该故障主要由于活塞模具原因导致活塞内腔结构与活塞原始设计结构存在差异引起的,本文用有限元方法具体分析了这种差异对活塞工作时裙部变形量的影响,分析并解决了拉缸故障。     

对高速柴油机拉缸的分析

本文分析了干式缸套的拉缸现象。文中指出机体水套结构、铸造精度、活塞环结构和零件加工误差等会引起拉缸。文中同时提出了合理的活塞环结构及其切向弹力。     

气缸套温度场优化及试验验证

针对某型柴油机设计开发过程中,气缸套第一道活塞环上止点位置温度偏高,存在滑油结焦引起拉缸风险的问题,对油气室匹配及气缸套冷却进行改进,改进前后的缸内喷雾燃烧计算及气缸套热-结构耦合仿真对比分析表明:优化后的气缸套第一道活塞环上止点位置温度明显降低。后续的试验验证也表明:上述措施有效降低了气缸套第一道活塞环上止点位置的工作温度,气缸套-活塞环摩擦副的可靠性得到提高。     

某船柴油机拉缸故障诊断与分析

针对某船在海试过程中出现的主机拉缸故障开展故障原因分析.分析了柴油机的实际应用情况;并对受损部件,包括活塞组件、缸套等开展相关检测,最终确定导致该柴油机拉缸故障的原因为活塞销滑油泄漏.     

柴油机气缸套四点磨损分析及机体结构优化

针对某柴油机在耐久试验后气缸套一环上止点处四点磨损故障,对气缸套、活塞以及活塞环进行仿真分析,结果表明:热态下机体及气缸套变形过大是气缸套四点磨损的主因.采取加宽、加厚机体上顶面,机体气缸套一环位置机体主推力、副推力两侧增加横向、竖向加强筋,加厚机体支撑肩下部等改进措施提升机体刚度.仿真结果表明:新方案气缸套一环变形平...     

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。     

某V型发电柴油机机油耗高问题分析及改进

针对某V型发电柴油机机油耗过高的情况,采用仿真及试验的手段,确定了机油消耗量大的主要原因,明确了降低活塞温度、优化活塞环组运动、增强控油能力的优化方向。通过优化改进气缸套网纹、活塞内冷油道结构和活塞环组尺寸,优化活塞、活塞环和缸套的配合间隙,增加刮碳环,实现了对活塞环组降温、顺气、控油和及时清除积碳的效果,达到降低柴油机机油耗的目的,改进方案经市场验证效果良好。