纳米SiO_2润滑油改善内燃机气缸套-活塞环润滑摩擦性能的基础试验研究

利用分散法制备了不同质量分数的纳米SiO_2润滑油,并考察其悬浮稳定性。通过四球摩擦磨损试验机对纳米润滑油进行极压试验和长摩试验,以此来模拟活塞靠近上止点附近时气缸套-活塞环摩擦副处于混合润滑的状态,以及活塞远离上止点时气缸套-活塞环摩擦副处于流体动压润滑的状态,分别考察纳米润滑油的极压性能和减摩性能;采用对置往复摩擦磨损试验机模拟内燃机上止点附近气缸套-活塞环的工作环境,以真实内燃机气缸套-活塞环材料作为摩擦副,进一步考察纳米SiO_2润滑油在变工况条件下(变温度、变速度、变载荷)的润滑摩擦性能,利用场发射扫描电镜FE-SEM观测了气缸套磨损表面的形貌,并分析纳米SiO_2润滑油改善润滑摩擦的机理。试验结果表明:应用纳米SiO_2添加剂可以显著提高基础油在混合润滑状态时的抗磨能力及在流体动压润滑状态时的减摩效果,在最佳添加浓度下,磨斑直径和平均摩擦系数分别下降了51.9%、46.7%;在上止点附近,气缸套-活塞环摩擦副的润滑状态为混合润滑,纳米SiO_2粒子的添加可以显著提高润滑油的抗磨减摩性能,在高温、低速、重载条件下摩擦系数分别下降10.5%、10.3%、5.9%;纳米SiO_2粒子在摩擦过程中在摩擦副表面起到"滚珠轴承"和抛光的复合作用。     

结构参数对活塞环-气缸套润滑摩擦性能影响的数值模拟

将三维瞬态热传导模型、动压润滑模型和润滑油膜传热模型耦合起来,并考虑了润滑油的黏-温变化、油膜破裂位置以及活塞环弹力在气缸套圆周方向上的非轴对称性等影响因素,开发了一种活塞环-气缸套三维非稳态热混合润滑摩擦模型.采用上述模型,对比分析了固体部件温度场、活塞环轴向高度和桶面高度3个结构参数对活塞环-气缸套润滑摩擦性能的影响.结果表明:在365.3°CA时,最小油膜厚度取得最小值,摩擦力取得最大值;活塞环、气缸套分别取进气下止点和燃烧上止点处的温度计算出的最小油膜厚度降低的幅度值为31.7%;活塞环轴向高度由2.00,mm增大到4.00,mm,最小油膜厚度增大的幅度值为74.5%,最大摩擦力降低的幅度值为45.7%;活塞环桶面高度由2.5,μm增大到5.0,μm,最小油膜厚度降低的幅度值为46.5%,最大摩擦力增大的幅度值为57.1%.     

活塞组-气缸套耦合传热模拟

将柴油机缸内燃气、活塞组-气缸套、冷却介质作为一个耦合体,考虑相应的物理场及各部件间的耦合传热关系,建立了活塞组-气缸套的耦合传热模型。并用该模型实机模拟了6110型柴油机活塞组-气缸套的耦合传热过程．预测出活塞组润滑油膜-气缸套的耦合传热过程。实验表明数值结果合理可信。     

用耦合分析法解决内燃机活塞传热问题

内燃机活塞处于复杂的受热状态：被缸内燃气的瞬时加热和冷却；活塞组与气缸套的动接触传热；冷却油腔及油束的对流换热等。确定上述各部分换热的边界条件成为活塞传热研究的重点和难点。本文采用耦合分析的方法将活塞及与其相互作用的各个部件作为一个整体进行研究，由此确定活塞各边界上的边界条件。并以110型柴油机活塞为实例，应用上述方法确定边界条件，对活塞进行三维有限元计算，计算结果同实验值良好吻合。     

16V28OZJA型柴油机气缸套-活塞环摩擦损失计算分析

如何提高活塞环.气缸套摩擦副的可靠性和使用寿命,是提高柴油机的可靠性和耐久性的关键技术问题之一.采用基于一维Reynolds方程的数值模拟方法研究了16V280ZJA型柴油机活塞环一气缸套摩擦损失.计算结果表明,可以通过优化活塞环环高、开口间隙、环间间隙容积来减少摩擦损失.     

16V280ZJA型柴油机气缸套-活塞环摩擦损失计算分析

如何提高活塞环-气缸套摩擦副的可靠性和使用寿命,是提高柴油机的可靠性和耐久性的关键技术问题之一。采用基于一维Reynolds方程的数值模拟方法研究了16V280ZJA型柴油机活塞环-气缸套摩擦损失。计算结果表明,可以通过优化活塞环环高、开口间隙、环间间隙容积来减少摩擦损失。     

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。     

气缸套二维磨损对活塞环—气缸套摩擦副润滑特性的影响

进行了活塞环－气缸套的二维润滑分析。考虑到气缸套二维磨损的影响,联解了二维雷诺方程、膜厚方程和载荷平衡方程。计算结果表明,气缸套的磨损对活塞环－气缸套的润滑状态有重大影响。同时计算结果也显示,通常采用的一维润滑分析有其限性,对活塞－气缸套进行二维润滑分析是十分必要的。     

内燃机缸套-活塞环润滑计算的研究进展

内燃机中的缸套-活塞环是非常重要的摩擦副之一，对这对摩擦副进行润滑分析将有助于提高其寿命和可靠性。本文在已有的研究工作和文献调研的基础上，对缸套-活塞环摩擦副润滑计算分析研究的概况、发展过程、影响因素、研究现状等进行了简要的综合介绍和分析评述。并指出了现有研究工作存在的问题和进一步研究的主攻方向及其必要性，展望了这方面研究工作的发展前景。     

内燃机缸套-活塞环润滑计算的研究进展

内燃机中的缸套-活塞环是非常重要的摩擦副之一,对这对摩擦副进行润滑分析将有助于提高其寿命和可靠性.本文在已有的研究工作和文献调研的基础上,对缸套-活塞环摩擦副润滑计算分析研究的概况、发展过程、影响因素、研究现状等进行了简要的综合介绍和分析评述.并指出了现有研究工作存在的问题和进一步研究的主攻方向及其必要性,展望了这方面研究工作的发展前景.     

内燃机活塞环组的混合润滑模型及其应用

本文给出了描述内燃机活塞环组混合润滑状态及摩擦特性的通用数学模型,并将其计算结果和其它三种润滑模型的结果进行了比较。在混合润滑模型中,由于同时考虑了油膜和表面粗糙凸峰相接触所承担的外载及其与摩擦功的关系,因此可以方便地用于讨论燃烧室采用隔热技术后油膜温度升高对环组摩擦功的影响。此外,文中还对表面粗糙度等的影响作了概要的讨论。     

活塞环摩擦热对燃烧室部件耦合系统的传热影响模拟研究

在内燃机传热全仿真模拟研究中考虑了环组摩擦热的影响,建立了一整套有关环组摩擦热处理子模型：1）活塞环－气缸厌的混合润滑模型;2）摩擦热计算模型;3）摩擦热在活塞组和气缸厌间的分配模型;4）摩擦热在活塞组和气缸套上的分布模型。利用这些模型,模拟了125风冷柴油机环组摩擦热对活塞组－气缸套耦合系统的传热影响。     

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。     

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。     

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.     

车用发动机低散热活塞的传热

介绍了车用低散热活塞的研究工作及其结构设计方案，讨论了活塞的三维有限元分析和试验结果，活塞温度场，散热量的计算结果表明，低散热活塞可显著降低散热量，达到设计目的。     

内燃机活塞拍击表面振动与燃烧噪声的关系

通过测量噪声和表面振动信号，用时间窗获取的噪声信号主要为活塞拍击噪声和燃烧噪声，并对表面振动信号进行频谱分析和时频分析，确定该噪声信号中活塞拍击噪声可能出现的频率范围和对整个噪声分析频率带能量的贡献，不加区别地把燃烧噪声和活塞拍击噪声看作是燃烧噪声进行燃烧噪声机理研究的方法是不可取的。