柴油机缸套-活塞组磨损的监测研究

采用对比试验的方法,研究了柴油机缸套-活塞组磨损对气缸漏气率和燃油消耗量的影响.针对柴油机缸套-活塞组不同的磨损运行状态,利用机身振动信号及油样光谱分析方法进行了研究.结果表明,机身振动信号、油样光谱分析方法可以对缸套-活塞组磨损运行状态实现有效的监测,并为多信息融合技术提供试验方法和数据基础.     

基于小波包和遗传BP神经网络的缸套-活塞组磨损研究

采用对比试验的方法,研究了柴油机缸套-活塞组磨损对气缸漏气率和燃油消耗量的影响。针对柴油机缸套-活塞组不同的磨损运行状态,利用机身振动信号进行了研究。然后,利用小波包时频分析方法进行特征量提取,最终利用遗传算法改进后的BP神经网络实现了磨损故障模式识别。     

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。     

柴油机缸套-活塞副磨损动态监测方法研究

选择柴油机缸套-活塞副运行工况中的磨损状态和磨损超限状态进行了研究。针对柴油机缸套-活塞副不同的磨损运行状态,利用机体表面振动及油样铁谱分析方法进行了研究。结果表明：柴油机缸套-活塞副处于不同磨损状态时,机体表面振动相应地变化,润滑油中磨损颗粒的成分、形貌及尺寸也会发生．相应的变化;机体表面振动、铁谱分析方法可对缸套-活塞副磨损运行状态实现有效的监测,并为多信息融合技术提供方法和数据基础。     

燃烧室部件耦合系统循环瞬态传热模型的研究

引言 内燃机传热全仿真模拟是由缸内燃气与燃烧室部件以及燃烧室部件之间的耦合传热这两大部分组成的。其中燃烧室部件整体耦合系统的传热研究相当困难,这是因为活塞组与气缸套间的相对运动,使得确定运动部分的边界条件成了系统耦合传热模拟的最大难点,而这边界条件恰恰是影响模拟精度的关键。为此,本文将主要研究活塞组与缸套相对运动边界上的传热过程,并建立循环瞬态耦合传热仿真数学模型。１活塞组一缸套耦合系统的传热模型假设 在由活塞组和缸套组成的耦合系统中,活塞组和缸套是互为边界的。本文采用迭代算法来解决这部分边界条件…     

活塞动力学模拟计算

采用AVL Boost软件模拟的气缸压力和ANSYS软件模拟的缸套、活塞的变形作为输入条件,用多体动力学软件对四缸柴油机活塞的几种结构形式进行了动力学计算与分析。研究了活塞轮廓、刚度以及活塞销偏置对活塞运动、活塞与缸套接触压力的影响。改变活塞轮廓对改善活塞运动有明显效果,且改动成本较小;减小活塞刚度有利于减小活塞与缸套平均接触压力;活塞销偏置量变化对发动机活塞运动没有明显影响。研究结果表明:当前设计的活塞基本满足使用要求,但仍然有优化空间。     

考虑活塞-缸套结构变形的活塞敲击运动特性研究

为分析活塞和气缸套结构变形对活塞敲击运动特性的影响,以某V型高强化柴油机为研究对象,借助AVL-Excite仿真计算平台,建立活塞动力学模型,计算活塞的运动特性参数。在此基础上探讨了活塞和气缸套结构变形与活塞运动特性和活塞敲击力的相关关系,以说明活塞和气缸套结构变形对活塞敲击力建模分析的重要性,并获得活塞敲击力的变化规律。研究结果表明:在活塞运动上、下止点附近活塞敲击运动出现频率较大,且具有较高的活塞敲击动能。活塞和气缸套的结构变形使活塞侧推力峰值略微减小,活塞敲击力幅值有所下降,同时活塞敲击缸套的频率降低。     

使用具有应变涂层的活塞,降低柴油机的振动

活塞-气缸套偶件的最佳间隙值是保证柴油机气缸-活塞组可靠工作的条件之一,该间隙是由活塞侧表面外形决定的,同时还与气缸体侧壁的振动强度有关,该振动强度是缸套穴蚀破坏和整机噪声加剧的原因之一。采用确定活塞外形的通用计算方法难以保证最佳间隙值,因为在制造活塞和气缸套时有允许偏差以及它们的温度场分布很复杂。利     

发动机活塞组－缸套整体耦合系统瞬态温度场数值模拟

本文提出了一个发动机活塞组－缸套整体耦合系统的非稳态温度场数值分析模型。该模型可模拟发动机一个循环内活塞组、润滑油膜和缸套的温度场详细情况，并可预测活塞顶、缸套内表面、活塞环及润滑油膜的温度波动。本文对６１３５水冷柴油机，给出了实机计算结果。     

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--气缸套三维润滑性能分析

本文建立了活塞环—气缸套三维动压混合润滑模型。该模型以平均Reynolds方程和表面微凸体接触方程为基础，并考虑了燃烧室燃气泄漏、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因素对润滑性能的影响。分析计算表明，气缸套圆周方向上的非轴对称性对活塞环—气缸套摩擦系统的润滑性能有很大影响，对该系统进行三维润滑性能分析是非常必要的。     

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...     

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。     

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.     

重型柴油机湿式缸套穴蚀损伤差异的数值模拟研究

本文针对某款重型柴油机在爆压提升前、后出现的穴蚀差异,提出了一种综合缸套振动变形与冷却液空化的耦合建模方法。首先基于活塞-缸套瞬态动力学模型,获取了缸套主副推力侧在活塞侧击作用下的动态响应,并通过台架试验进行了校验。然后,将仿真的振动信号以动网格形式输入流场,研究了缸套振动激励下两款柴油机不同水腔区域的空化波动特性,并结合实验与数值模拟解析了高爆压柴油机缸套穴蚀显著的主要原因。结果表明,缸套在活塞侧击作用下的振动响应与其约束模态有关,流场的空化强度与缸套振动幅值并非线性相关,而是与缸套的振动频率和模态振型存在耦合相关关系。这些研究成果为缸套穴蚀倾向的预测研究提供了新的思路与方法。     

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%.     

污染颗粒--活塞环--缸套接触数值研究

运用商用软件ANSYS和自编程序,研究了污染颗粒对活塞环和缸套的影响.在求出了接触时间和润滑油膜对污染颗粒的摩擦力的基础上,分析了污染颗粒对活塞环、缸套所受应力以及对环腔气压的影响.计算结果表明：活塞环和缸套所受的Mises应力受到颗粒速度和它所在相对位置的影响;在不同的接触时刻和速度下的活塞环和缸套所受到的接触应力范围和大小均不同,并可能会出现非连续区域的残余应力.同时也发现,较大的污染颗粒速度有增大接触应力和改变最大接触应力点的作用;随着颗粒浓度和速度的增加,活塞环腔内气压会增加.     

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...     

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。