2环活塞摩擦和润滑特性的研究

本研究的目的在于阐明有关２环活塞的油膜厚度、摩擦力和机油消耗量。试验研究表明，由于活塞间隙的大量窜气，使２环活塞的油膜厚度小于３环活塞时的油膜厚度。其结果是２环活塞的机油消耗量稍大于３环活塞的机油消耗量。采用作者们研制的专用试验装置，对摩擦力和机油消耗量与油环动态的相互关系进行了定量分析。     

车用汽油机活塞销座轴承润滑特性

利用活塞、连杆系统多体动力学分析结合弹性流体动力学润滑(EHL)模型,研究了活塞销座轴承的润滑特性.首先建立了活塞、活塞销和连杆的有限元模型,利用Craig-Bampton方法对其进行了自由度缩减以降低求解规模,然后在活塞销座轴承和连杆小头轴承引入EHL润滑模型,计算了活塞销座轴承的油膜厚度、油膜压力和干接触压力等轴承润滑特性参数.研究了是否考虑活塞和活塞销的结构弹性及油膜空穴对计算结果可能产生的影响,分析了活塞销孔间隙、活塞销刚度和活塞销孔几何形状等参数对其润滑特性的影响,用不同形状销孔的润滑特性计算结果解释了发动机热拉伤试验中出现的活塞销孔拉伤情况.结果表明:活塞和活塞销的结构弹性及油膜空穴是汽油机活塞销座轴承分析中不可忽略的影响因素;活塞销刚度和活塞销孔几何形状对活塞销座轴承润滑特性有重要的影响.     

活塞裙部的润滑分析及活塞系统2阶运动的研究

基于平均流量型分析了活塞裙部的润滑问题，并且与活塞运动方程结合求解了活塞系统２阶运动的轨迹，探讨了活塞结构参数对２阶运动 的影响，计算和比较了在不同参数下活塞初部的摩擦力。     

活塞(环)-缸套间润滑油流动和润滑研究的现状、讨论和展望

论述了活塞(环)-缸套摩擦副间润滑油流动(输送)和润滑研究的现状和进展,讨论并展望了活塞(环)-缸套摩擦副间润滑油流动(输送)和润滑研究中需要进一步解决的问题.     

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。     

双环活塞汽油机的试验研究

本文提供了一种新型的组合气环结构并阐述了具有一道组合气环的二环活塞在CS492Q 型汽油机上的试验研究工作。研究结果为在国产车用汽油机上采用二环活塞提供了科学依据。     

活塞(环)-缸套摩擦副润滑分析中不同边界条件算法的应用

论述了内燃机活塞(环)-缸套摩擦副润滑分析中的几种典型边界条件和不同边界条件算法的应用,讨论并展望了需要进一步解决的问题。     

活塞销轴承混合润滑特性研究

基于弹流润滑理论、平均流量模型及微凸峰接触理论,对发动机活塞销轴承的混合润滑进行了研究。首先,将活塞销孔轴承与活塞销及连杆小头轴承作为一个系统,利用四阶的龙格库塔方法求解了活塞销在流体润滑状态下的转动速度。结果表明:采用此方法得到的活塞销转动速度变化规律与采用谱分析方法所得到的结果十分接近。其次,数值求解了考虑弹性变形时油膜压力分布和微凸峰接触压力的分布,考察了不同发动机转速对活塞销轴承最小膜厚比和摩擦力大小的影响。结果表明:活塞销轴承从发动机工作循环压缩冲程后半段到排气冲程的前半段时间内,处于混合润滑状态;随着发动机从低转速到高转速的过程中,活塞销轴承所受的摩擦力开始逐渐减小,当发动机的转速增加到某一临界转速后,活塞销轴承所受的摩擦力反而明显增加;在考虑活塞销轴承的弹性变形之后,接触压力的分布沿轴向发生了变化,且呈现中间小两边大的形态,与实际发动机活塞销轴承的破坏规律相符。     

增压中冷柴油机主轴承润滑特性研究

基于弹性流体动力润滑理论,建立了4缸柴油机主轴承润滑仿真模型,研究了不同转速下内燃机轴瓦与轴承座的弹性变形、轴瓦与轴颈粗糙度对主轴承润滑特性的影响。研究结果表明:5个主轴承膜厚比均大于1,其中第5主轴承峰值油膜压力与其他4个主轴承相比明显偏大,而且存在偏磨现象,润滑相对恶劣;优化后第5主轴承峰值油膜压力平均降低了20%,最小油膜厚度平均增加了25%,摩擦功耗平均降低了43%。     

活塞环轴向动态对机油消耗量的影响

汽油机活塞油环矮型环窜气机油消耗量本文研究的目的是解决因燃油经济性、功率和发动机转速的提高而带来的机油消耗量增大的问题。解决的办法是减小第１和第２道气环的开口间隙，测试了活塞环性能及活塞环张力，而且还研讨了活塞第３环岸泄油孔对机油消耗量的影响。研究的结果是减少活塞第１环岸处的窜气回流、合理控制较低的活塞环张力及活塞第３环岸开泄油孔，可降低机油消耗量     

往复式发动机活塞销–衬套的润滑特性研究

针对试验对象与活塞销–衬套润滑机理不一致的问题,以一种新型发动机活塞销–衬套试验台为对象,建立了耦合摩擦学特性的动力学模型,基于试验验证的模型对比分析了不同间隙和粗糙度对润滑性能的影响。结果表明：一定范围内增加活塞销–衬套的间隙,整体上增加了液动润滑的占比,局部的最小油膜厚度减薄,液动润滑产生的摩擦功耗增加,粗糙接触产生的摩擦功耗下降。随着表面粗糙度增加,连杆小端载荷中粗糙接触的占比增加,最小油膜厚度的变化不大,但平均油膜厚度有较大增加,平均膜厚比亦稍有增加,但最小膜厚比下降,液动润滑产生的摩擦功耗微幅降低,粗糙接触产生的摩擦功耗升高明显。     

内燃机活塞裙部-缸套摩擦副润滑研究的现状、讨论与展望

从分析计算和试验研究两个方面论述了活塞裙部一缸套摩擦副润滑研究的现状和进展,讨论并展望了活塞裙部润滑研究中需要进一步解决的问题。     

汽油机活塞的环槽阳极氧化

随着汽车工业的发展，发动机的工况趋向于高压、高速改进。对发动机心脏零件之一的活塞也有越来越高的要求。在保留传统铝合金材料的同时，通过表面处理来改善和提高铝合金材料在发动机工况下的性能是一种非常重要的手段。     

内燃机活塞顶面积碳的分析及初步研究

本文针对往复式内燃机活塞顶面出现的积碳,通过扫描电镜检测其化学成分并分析了其形成机理,发现燃料燃烧不良形成的碳烟颗粒和部分润滑机油进入燃烧室燃烧产生的灰分是形成积碳的要因,借助有限元分析方法探讨了积碳对活塞及发动机的影响,提出了预防措施,尽量减少或延缓活塞顶面积碳的形成,保证内燃机性能的持久性。     

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。     

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.     

活塞摩擦与敲击特性关键影响参数的优化研究

鉴于活塞摩擦磨损、敲击对发动机综合性能的影响,针对某小型汽油机活塞存在的早期异常磨损现象,通过搭建活塞动力学仿真模型,从敲击、摩擦产生的诸多因素入手,将其影响因子逐一进行研究分析.提出一种利用响应面模型对活塞摩擦与敲击特性关键影响参数进行优化的研究方法,建立了以活塞型线、配缸间隙、活塞销偏置、曲轴偏置为优化设计变量,以...