柴油机润滑系统的预防性维护

润滑系统的功用是向发动机各运动摩擦副提供清洁、充足的润滑油。它能否正常工作直接影响发动机的使用性能和寿命,因而做好柴油机润滑系统的预防性维护工作是十分重要的。下面以ZL50型装载机的6135K-9a型柴油机为例,介绍柴油机润滑系统的预防性维护。柴油机主要运动件的摩擦副表面依靠压力和飞溅方式润滑,压力润滑油由齿轮式机油泵提供,经粗滤和冷却后进入各运动件的摩擦副进行润滑,飞溅润滑靠曲轴旋转将连杆轴承中泄漏的润滑油带起而达到润滑的目的。     

考虑固壁导热的活塞环-气缸套润滑摩擦特性的影响因素研究

在考虑活塞组-气缸套固体部件间瞬态导热的基础上,把柴油机缸内燃气、活塞、活塞环、润滑油膜、气缸套和冷却介质作为一个耦合体,将三维瞬态热传导模型和润滑油膜传热模型引入流体动压润滑分析理论,建立了活塞环-气缸套的三维非稳态热混合润滑摩擦模型.利用该模型对一6110型柴油机的活塞环-气缸套进行了深入研究,探讨了表面粗糙度、活塞环平均基准压力对该摩擦副润滑摩擦性能的影响.研究表明,活塞组-气缸套间的固壁导热直接影响活塞环-气缸套的温度场,进而影响到该摩擦副的润滑摩擦状况;随活塞环平均基准压力的增大,膜厚变薄,油膜温度增加,粘度减小,油膜摩擦热除上死点附近有所增加外,其余部分基本上没有变化,说明对活塞环-气缸套系统进行三维润滑摩擦分析是非常必要的;当表面粗糙度增加后,油膜厚度、摩擦热、温度都有所增加,油膜粘度相应减小.     

车用汽油机润滑系统理论计算

根据某汽油机的润滑系统构造,计算分析了该汽油机曲轴主轴承系统、连杆轴承系统、凸轮轴轴承系统、VVT系统等所需求的最小机油流量和最小机油压力,并通过与现有机油泵的流量和压力进行对比。结果表明:现有机油泵的流量和压力远大于理论最小需求流量和压力;可以通过优化机油泵的参数以减少机油泵的功耗,改善发动机的性能,也为后续其他汽油机的机油泵设计提供了一种理论计算方法。     

环境压力对柴油机润滑系统流动特性影响的影响

为研究高原地区的低压环境对柴油机润滑系统各关键部位机油压力及流量的影响,利用AMESim软件建立某V型多缸柴油机润滑系统的仿真模型并进行校核,计算分析不同环境压力下润滑系统中机油压力的变化规律和各滑动轴承的泄油量变化规律。结果表明：在润滑系统的结构参数和运转参数保持不变的情况下,当环境压力降低时,润滑系统中机油泵出口、主油道入口、主油道末端及各滑动轴承等位置的机油压力随之线性降低;各滑动轴承的泄油量随着环境压力的降低略有升高,但升高幅度较小。     

基于平台化的增压汽油机润滑系统设计

为实现平台化增压汽油机开发的目的,应用发动机CAE技术对1. 5 L自然吸气汽油机的润滑系统进行建模并与试验数据进行校核,在模型基础上对平台化1. 5 L增压汽油机新润滑系统进行设计;为保持主油道压力不变,根据平台化增压汽油机新增加的增压器、活塞冷却喷嘴、真空泵、机油冷却器等新零件润滑要求,将机油泵排量从10. 4m L/rev提高到14 mL/rev。结果表明:在主油道压力不变时,原润滑零部件所分配的润滑油流量均与原系统一致,满足其润滑需求,而新润滑零部件的入口油压、润滑油流量等也均满足零部件工作需要。     

12V240ZJ柴油机润滑系统仿真分析

根据柴油机润滑系统结构参数和柴油机运行参数及曲轴主轴承、连杆轴承和凸轮轴承各处粗糙度计算出满足各轴承呈流体润滑所需最小油膜厚度.为了保证柴油机润滑油路不产生气阻现象,能对各摩擦副提供足够的润滑油,通过柴油机的结构参数计算出了满足本款柴油机润滑系统的最小安全油压.通过机械液压仿真软件搭建本款柴油机的润滑系统仿真模型,在满足本款柴油机润滑系统中各轴承最小油膜厚度和油路最小安全油压的条件下,通过仿真得出了本款柴油机的最佳机油泵.     

柴油机机油压力影响因素的研究及改进

润滑系统是柴油机两大机构五大系统之一,是维持柴油机正常运转的必要条件。润滑系统的主要任务是使柴油机各摩擦副之间形成具有一定厚度的可持续的润滑油膜,以避免或减少零部件的磨损,同时承担部分冷却、防锈及清洗等作用。本文通过分析、改进以及对比试验,妥善解决了机油压力低的问题。     

计及润滑油输送的内燃机活塞二阶运动研究

内燃机活塞二阶运动直接影响活塞对气缸的拍击、产生的噪声及活塞裙部-缸套摩擦副的润滑、摩擦和磨损.目前内燃机活塞二阶运动分析中一般认为活塞裙部-缸套摩擦副在一个内燃机工作循环所有行程全部处于充分润滑状况,而实际中当活塞上行(向上止点运动)时,入口处的润滑油量不一定能保证该摩擦副处于充分润滑状况.以某四行程内燃机为研究对象,结合活塞运动模型、流体润滑模型、微凸体接触模型和润滑油流动模型,进行了活塞二阶运动特性分析.结果表明,与以往认为所有行程中活塞裙部-缸套摩擦副全部处于充分润滑的分析比较,考虑实际润滑油输送确定活塞上行期间摩擦副的润滑状况时,活塞二阶运动特性(活塞裙顶部和底部位移、速度等)都有较明显的变化.     

非道路柴油机主油道压力优化研究

某车用柴油机改为非道路使用后,额定功率转速从3 600 r/min降为2 400 r/min,这对原机油泵提出了更高要求。应用AMESim软件建立柴油机润滑系统一维仿真模型,仿真分析发现柴油机转速降低后,机油泵主油道压力已不能满足新的工况要求。对该机油泵的额定流量和泄压阀开启压力进行分析和优化,在不改变其他结构参数的基础上,将机油泵最大额定流量和开启压力分别从35.3 L/min和600 kPa调整到50 L/min和500 kPa。仿真分析表明,优化后主油道压力能满足柴油机相关部件润滑要求,且最小油膜厚度满足设计要求;同时还发现机油滤清器和机油冷却器阻力损失越大,主油道压力降低越明显,机油泵出口压力随机油滤清器和冷却器的总阻力升高而变大。     

轴向柱塞泵摩擦副润滑膜性能动态试验系统分析

为了进行供油压力高、输出流量大的轴向柱塞泵配流副、滑靴副等关键摩擦副润滑膜性能试验,基于试验供油油路与加载油路分离原则,研制了轴向柱塞泵摩擦副润滑性能试验系统。论述了轴向柱塞泵摩擦副润滑特性研究的必要性及目前试验研究存在的主要问题,根据润滑理论模型分析了试验研究的主要内容,针对其难点提出了基于精密位置反馈的新型电液控制润滑膜动态试验系统组成、特点及关键技术等。通过在研制的试验系统上进行实际的油膜平衡、密封带多点膜厚实测及泄漏流量与膜厚等试验的数据分析表明,该试验系统稳定、可靠,能够完成预期设计的试验对系统的要求,亦可开展相关摩擦副润滑特性试验研究。     

CF-4 15W-40润滑油在柴油车辆和柴油发动机上的应用研究

在东风康明斯柴油车辆和Caterpillar固定式柴油发动机2种不同类型装备上比较了新研制的CF-415W-40润滑油的试验应用情况。试验结果表明:CF-415W-40润滑油具有良好的清净分散性、抗氧抗腐性和抗磨性,可以满足上述2种装备的用油要求。     

油槽设计对滑动轴承泄油量的影响

为了确保支撑部位润滑良好,往往需要在轴或轴承表面设计各种油槽,然而增加油槽会伴随着泄油量的增加,影响其他零部件的润滑。为探讨油槽结构对滑动轴承泄油量的影响,采用不同的油槽结构设计方案设计3种齿轮滑动轴承。将轴承的总泄油分为油槽泄油和间隙泄油两部分,分别采用CFD仿真计算油槽泄油量,采用一维仿真计算间隙泄油量。基于某款轻型柴油机润滑系统的仿真试验,验证了计算方法的有效性。结果表明：无油槽的滑动轴承总泄油量最少,仅增加轴向油槽,轴承的总泄油量略有增加,同时增加轴向和周向油槽,轴承的总泄油量显著增加。对于润滑油总流量较低的轻型发动机,应合理设计滑动轴承的油槽结构,避免因泄油过多导致的润滑油压力不足问题。     

A model and the methodology for determining wear particle generation rate and filter efficiency in a diesel engine using ferrography

A mathematical model was developed that describes the wear particle concentration as a function of time in a diesel engine. This model contains engine and lubrication system parameters that determine the concentration of wear particles in the engine sump. These variables are the oil system volume, oil flow rate, particle generation rate, filtering efficiency and the initial particle concentration. The model was employed to study the wear particle concentrations in the sump and the mass of particles in the filter for the Cummins VT-903 diesel engine. In addition, the model was used to develop a testing methodology for determining wear particle generation rates and filter efficiencies from used oil analysis. This testing methodology uses ferrography together with computer programs to yield accurate statistical information on the data as curve fitted to the model. The test set-up incorporated a remote-controlled sampling system that enabled the accurate and periodic taking of oil samples over an engine test approximately 5 h in duration.

Results of this research indicate that equilibrium wear particle concentrations increase with an increase in engine speed and load. The wear particle generation rate and filter efficiency as determined by the test methodology were found to decrease with an increase in engine speed and load. After oil and filter changes, the wear particle generation rate and filter efficiency continually increased with cumulative engine time up to approximately 11 h. The test methods used to obtain the results above were found to be repeatable to within ±15% and could conceivably be employed to determine wear parameters on other diesel engines as well as the effects that other engine variables such as lubricants, oil temperature, coolant temperature and engine components have on the wear parameters.     

船舶柴油机在线油液监测传感器的安装设计

论述常见的在线水分/黏度/磨损颗粒量传感器的选取及设计安装.针对船舶柴油机干式和湿式润滑系统的特点,提出不同的在线油液监测传感器的设计安装方法,并进行试验研究.结果表明,按该方法设计安装的柴油机在线油液监测传感器测试稳定性好,不仅满足油液在线监测的取样要求,且大大降低了传感器加工安装的难度.     

发动机润滑油黏度等级对其性能的影响

为适应柴油发动机在不同环境条件下使用的需要,出现了不同黏度等级的润滑油,但润滑油黏度等级与其低温性能、高温性能、抗磨损性能等使用性能之间的相互关系还不够十分明确。实验研究润滑油黏度等级对其低温性能、高温性能和润滑性能等的影响。结果表明,内燃机油的黏度等级对其低温性能和润滑性能影响显著,高黏度等级润滑油温度较低时黏度增加较快,影响发动机的低温启动并加剧磨损,且功耗增加,但较高黏度等级润滑油有利于摩擦表面油膜的形成,可改善润滑;内燃机油的黏度对其高温性能有一定影响,较高的黏度有利于减小蒸发损失,但对高温清净性影响不大。     

基于振动法的在线监测润滑油黏度传感器测试

开发一种基于振动法的在线监测润滑油黏度传感器,在恒温和变温状态下,通过实验室和柴油机台架实验测试传感器对润滑油黏度的响应,温度对传感器的影响及传感器的稳定性。结果表明,该传感器对润滑油黏度变化具有较高的响应和灵敏度,能准确测量润滑油黏度,且稳定可靠。     

基于低摩擦的柴油机节能新方法研究

针对车用柴油机节能问题,提出一种基于低摩擦技术的柴油机综合节能方法。研究柴油机摩擦副低摩擦技术,采用涂层技术与润滑技术减少摩擦副磨损;搭建柴油机节能综合试验台,通过油耗仪和尾气分析仪检测节能减排效果。实验研究表明,采用涂层技术与耐磨润滑油,具有较好的节能效果,实现柴油机的节能,这为车用柴油机的节能减排提供了新的方法与思路。     

Effects of refined palm oil (RPO) fuel on wear of diesel engine components

In this particular research work, the effects of refined palm oil (RPO), as alternative fuel, on wear of diesel engine components are assessed. Fleet testing is carried for the qualifying candidates diesel fuel replacement, i.e. 100% RPO fuel or 50% RPO and 50% conventional diesel fuel mixture. The base line of the fleet testing is using pure conventional petroleum diesel fuel as an energy source in one of the tested vehicles in the fleet. Analysis of used engine lubrication oil, taken when the oil was changed on the vehicles, was compared to the analysis of used oil samples pulled from 100% diesel fuel engines. The finding suggested that the pure RPO and RPO blended fueled engines were wearing at a normal rate.     

润滑用齿轮泵内部流场的动态模拟

齿轮泵是液压传动及润滑系统中的常用部件,为了准确地捕捉泵内流场的变化,采用动网格技术对柴油机的润滑齿轮泵进行动态数值模拟,分析齿轮泵在齿轮旋转情况下的内部流场的变化.结果表明:1)泵内的压力不同瞬时有所变化,但都保持进油腔压力低,排油腔压力高;2)进/排油腔内高/低速区在不同的瞬时位于不同齿轮侧,对齿轮产生冲击.     

基于AVL-EXCITE的内燃机连杆轴承润滑仿真分析

内燃机连杆轴承的润滑状况对连杆轴承的使用寿命影响很大。随着内燃机的不断强化,对连杆轴承性能的要求也相应提高。因此,深入研究连杆轴承的润滑问题以便更加准确地分析和设计轴承的性能便显得日益重要。首先从理论上阐述了润滑状况对轴承工作可靠性的影响,然后针对某发动机的连杆,在AVL-EXCITE中建立了连杆的柔性多体动力学与动力润滑耦合仿真模型。通过计算得到了连杆轴承的轴心轨迹、最小油膜厚度和最大油膜压力等参数,并比较了转速、轴承间隙和温度对轴承润滑性能的影响。研究结果对连杆轴承动力学耦合分析和优化设计以及判断轴承工作的可靠性具有重要意义。