活塞环组兼有充分和贫油润滑的模型

在Dowson 等人发表了考虑活塞环贫油润滑的论文后,把活塞环润滑研究推进了一大步。但是该文仍存在一定的缺陷,为此作者提出了活塞环组兼有充分和贫油润滑的新模型,并阐述了有关的数值计算过程。文末附有计算实例,用新模型得到的膜厚计算值更接近于实测值,并且与生产实际中出现的事实是一致的。     

柴油机活塞环组密封润滑分析

良好的密封和润滑是活塞环长期稳定运行的保障。在气密性仿真分析的基础上,建立了活塞环组的贫油润滑模型,提出了一种新的边界条件求解润滑模型。利用MATLAB仿真程序,完成了PA6-280柴油机活塞环组的密封与贫油润滑分析。结果发现,在密封性能良好的条件下,活塞环组处于一种非稳态的混合润滑状态,并且各个活塞环的润滑受先导环的润滑油供给情况影响很大。     

柴油机活塞环组密封润滑分析

良好的密封和润滑是活塞环长期稳定运行的保障。在气密性仿真分析的基础上,建立了活塞环组的贫油润滑模型,提出了一种新的边界条件求解润滑模型。利用MATLAB仿真程序,完成了PA6—280柴油机活塞环组的密封与贫油润滑分析。结果发现,在密封性能良好的条件下,活塞环组处于一种非稳态的混合润滑状态,并且各个活塞环的润滑受先导环的润滑油供给情况影响很大。     

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。     

内燃机活塞环组的贫油润滑状态及摩擦功损失

本文给出了描述内燃机活塞环组贫油润滑状态及其摩擦特性的通用数学模型,并将其计算结果和富油润滑模型的结果进行了比较。在贫油润滑模型中,由于假定各环(除最底下的那道油环以外)的入口油膜为前一活塞环经过相同位置时留在缸套上的尾迹油膜,使计算的气环油膜厚度曲线出现波动。这种波动在实际内燃机中是客观存在的。此外,模型可方便地用以讨论活塞环面形状、活塞环数、油膜温度和发动机转速等参数对最小油膜厚度及摩擦功损失的影响。     

活塞环组润滑油膜厚度的实验研究

活塞环润滑的最小油膜厚度是反映活塞环与缸套间润滑性能的重要参数。本文首次采用电涡流传感器，通过对最小润滑油膜厚度的测量，研究了活塞环组润滑状况与发动机运转参数、环组结构参数及配置等的关系，证明环组润滑处于贫油状态，存在着流体动压和挤压两种润滑作用方式，而且不同冲程上的最小油膜厚度相差不大，在无油环的润滑条件下，活塞环的最小润滑油膜厚度存在一极限。     

内燃机气缸—活塞环组润滑状态的分析方法

摘要本文综合考虑了表面粗糙度、贫油与充油入口供油边界条件及油膜出口的边界条件,提出一种内燃机活塞环—缸套润滑状态的系统分析方法和计算机程序系统,为环组设计参数的合理选择提供了一种较全面的理论分析手段.通过分析得出,采用适当的正偏心度曲面环有利于提高活塞环在上止点区的润滑油膜厚度,改善其润滑状况.     

活塞环——缸套摩擦磨损研究

本文通过摩擦磨损试验仪试验数据,比对出活塞环与缸套在贫油和富油状态的摩擦学特性,揭示出润滑状态是影响活塞环与缸套摩擦副摩擦学特性的关键因素,为产品设计和故障分析提供数据支持。     

内燃机气缸套—活塞环表面流量因子的确定及混合润滑分析

提出一种在分析气缸套—活塞环润滑特性时根据气缸套、活塞环表面粗糙度确定表面流量因子的办法，克服了以往计算流量因子的不足，充分考虑到影响流量因子的各种因素，同时也可反映出气缸套──活塞环在磨损过程中表面粗糙度变化的影响，从而能准确分析气缸套──活塞环润滑特性的动态变化。     

活塞环的液力润滑

本文根据流体动力润滑理论,对活塞环的润滑状态进行了分析,并推导出了活塞环液力润滑的数学模型。通过用电子计算机对不稳定状态油膜厚度进行计算表明,只要活塞环的结构参数设计得合理,形成液力润滑是可能的。     

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。     

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.     

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。     

Thermal analysis on piston of marine diesel engine

In this paper, an inverse heat transfer method is employed to conduct thermal numerical analysis on a 4-ring articulated piston of marine diesel engine. The secondary motion of piston and piston ring, and the lubrication oil film has been considered in estimating the coefficient of heat transfer values. Specially manufactured metal plugs were installed in the head of an articulated piston and the piston skirt to measure the temperature distribution of them. A Series of thermal couples were used for cylinder temperature measurement. The boundary condition for numerical simulation is verified with experiment result and applied to predict the temperature distribution of a new piston design which had small change of piston head profile and one less ring scheme. Reasonable agreement was obtained between prediction and experiment for the new design. Experiment result showed increase of temperature in low-temperature area and decrease of maximum value in high-temperature area. The thermal load of the top ring for new piston was lower than old one. The new design had some potential of intensifying improvement from the view point of piston thermal load.     

活塞裙部润滑油膜厚度的计算及试验研究

对活塞裙部润滑油膜厚度进行了仿真计算和试验研究。建立了活塞裙部混合润滑模型,进行了润滑油膜厚度的计算,并介绍了试验方法和试验过程。通过理论计算和试验结果的对比分析。证明了模型的适用性,发现了裙部润滑油膜的一些特点。     

内燃机活塞环组润滑特性的综合分析

本文以作者的混合润滑模型MLM_2为基础,通过增加自动判别各环润滑油供应状况(即贫油还是富油)及环组间润滑油流动的子程序,实现了将环组的漏气、油膜厚度、瞬态摩擦功、润滑油流动及消耗机理等的系统耦合,从而为比较完整地评价环组的设计及工作情况提供了一种更为合理的分析手段。计算实例在文中给出。     

基于润滑油颗粒效应的柴油机轴系扭振特性研究

以船用中速机顶环为研究对象，基于混合润滑模型、微凸体接触模型和颗粒承载模型，引入颗粒的粒径和质量浓度，提出了一种活塞环-缸套液固两相润滑模型，分析了颗粒的承载能力、摩擦力、摩擦功耗，探究了固体颗粒对中速机润滑性能的影响。在此基础上，以往复摩擦机为研究对象建立了考虑摩擦力矩的轴系扭振计算模型，以此分析含颗粒润滑状态对扭振的影响并进行了试验验证。研究表明:固体颗粒使活塞环-缸套间的最小油膜厚度和摩擦力增大；柴油机轴系的扭振增大，其中2、4谐次对应扭角增大的比例最大。     

内燃机活塞运动历程的计算和分析

摘要本文从流体动力润滑的雷诺方程出发,求解作用在活塞裙部的油膜力和力矩.把油膜力和力矩的表达式与活塞裙部的侧向运动方程构成求解活塞运动历程的方程组,给出了可供实用的求解方法,并进行了实例计算.计算结果表明,活塞裙部参数对其润滑特性有明显影响.     

微造型活塞环表面的润滑性能数值分析

基于活塞环表面激光微造型的实际形貌,建立活塞环表面具有规则微观抛物面凹腔结构的润滑理论模型,采用变异多重网格法对理论模型进行数值求解,获取表面微观形貌几何参数对润滑性能的影响规律.结果表明:通过在活塞环表面造型,会产生明显的流体动压力.微观凹腔的面积占有率S.对膜厚及无量纲平均摩擦力的影响不明显,当S.从5%变化到60%时,无量纲平均摩擦力改变了18.6%.相反,微观凹腔的深度^,影响显著,存在的最佳深度为2～7 μm,当hp8μm时,无量纲平均摩擦力增大,膜厚变薄,且一个周期内的膜厚曲线变化不规则.