固体颗粒对发动机缸套-活塞环润滑性能的影响

为研究润滑油中含有微小固体颗粒时对缸套-活塞环润滑性能的影响,采用格子-波兹曼方法(LBM)建立含有固体微颗粒的活塞环润滑离散模型,针对活塞环润滑特点进行油膜边界条件处理,研究单个及多个颗粒对于润滑的影响,同时分析颗粒形状、分布及位置对活塞环润滑的影响。研究表明:当颗粒距离活塞环较近时,对于活塞环附近的油膜压力影响较大;当颗粒位于油膜破裂边界附近区域时,由于颗粒的存在导致油膜压力场出现负压,并且出现回流区,这将有可能导致颗粒堆积进而造成磨损;无论是单个颗粒还是多个颗粒都会使油膜压力有明显突变,而多个颗粒时影响的润滑区域更大,这种突变会导致活塞环运动的稳定性变差,从而影响发动机的性能。     

西部环境因素对活塞环动力学影响的研究

研究了西部低气压及沙尘环境对于活塞环动力学的影响。基于气固两相流理论,分析了沙尘颗粒对于活塞环组气流及漏气量的影响。研究表明：环境气压的降低会引起环腔气压的减小,增大活塞环的不稳定性;活塞环悬浮于环槽中时,通过环槽的气体流量增大;燃气内沙尘颗粒的增多会导致漏气量增大,发动机性能变差。     

沙尘环境下活塞环动力学研究及其漏气分析

基于气固两相流理论,引入有效气体常数及有效比热容比等参数,修正了活塞环组的气流方程。应用该方程,并考虑活塞的二阶运动,研究了沙尘颗粒含量对活塞环运动及漏气的影响。计算结果表明:沙尘颗粒进入活塞环组后,活塞环的扭转运动加剧;活塞环组的环腔气压随着沙尘含量的增大而减小;活塞环组的漏气量增大,并且随着沙尘颗粒含量的增大,漏气量也随之增加。     

二甲醚发动机活塞二阶运动-润滑耦合模型建立及数值分析

通过改造潍柴WP6发动机的供油、燃烧系统,开发出一台二甲醚发动机。试验采集二甲醚发动机燃烧参数,针对活塞运动和润滑分析,建立活塞裙部系统以及由曲轴、连杆、活塞组成的多体系统的耦合润滑模型。基于拉格朗日乘子法建立多体动力学方程,并采用有限单元法对润滑模型进行求解。将耦合计算结果与实验对比,验证模型准确性。根据现有二甲醚发动机活塞裙部的结构参数,研究不同活塞结构参数对敲缸及润滑的影响。结果表明,活塞间隙越小时,活塞二阶运动的空间越小,导致敲缸现象减弱,磨损降低,但较小的间隙会产生比较高的油膜剪切力,微凸体表面接触也会加剧,引起较大的摩擦力及摩擦功耗;活塞裙桶形面最高点的位置也会影响活塞裙-缸套系统的运动和润滑特性;桶形面与活塞销中心的距离越小越容易满足力与力矩平衡条件,有利于降低敲缸以及摩擦损耗。     

新型活塞环的润滑密封性分析

分析发动机活塞环及其密封原理,设计一种新型发动机组合式活塞环,建立其润滑分析模型,并采用差分法进行计算。结果表明,设计的发动机组合式活塞环能满足润滑的要求,且在上止点时(360°)的润滑油膜最大压力也在承载范围之内。发动机气密分析实验表明,该组合式活塞环密封性能好于两气环,但相对三气环还存在不足。     

发动机修理时活塞环的正确选择与更换

发动机是汽车起重机、内燃叉车的核心部件，发动机性能的好坏将直接影响设备的使用和作业效率的提高。气缸活塞环的失效是造成发动机动力性下降的一个主要原因。在修理发动机的过程中，应合理确定活塞环的修理或更换时机，并按工艺要求进行更换。     

活塞销偏置对活塞二阶运动的影响研究

运用计算机辅助设计技术和有限元方法,对内燃机活塞的热变形和弹性变形进行了分析,得到研究所需的活塞裙部热态型线和活塞刚度矩阵.在考虑活塞热变形和弹性变形的基础上,使用AVL软件Glide模块分析了不同活塞销偏置量下的活塞二阶运动情况.分析结果表明,活塞销偏置量对活塞摆动影响显著.最后,从噪声控制角度出发,选择-0.5mm作为合理的活塞销偏置量.     

浅谈发动机轻量化趋势于活塞环的影响

本文简单介绍了发动机轻量化趋势,并就此趋势具体分析了其对活塞环的影响。力图理顺如下关系:发动机轻量化及其性能提高的要求导致活塞环薄型化,为满足薄型化设计采用钢质活塞环材料,为改善钢质材料的耐磨性和抗咬合性,其表面处理逐步高档化。     

影响活塞铸铁环槽加工质量的因素初探

在内燃机技术逐渐发展过程中,发动机对于活塞环在使用寿命方面的要求越来越高,在此情况下,活塞铸铁环槽在进行机械加工时,质量要求也进入到了全新阶段,其中主要体现在对于活塞品种有了更高要求.为了实现活塞铸铁环槽整体加工质量提升,需加强对其机械加工整个过程的研究,运用理论结合实践方式,促进加工质量有效提升.     

一种新型的组合活塞环

降低机油耗和减少漏气量是控制柴油机的微粒排放物生成的有效手段,特别由于最近排放法规的强化,更加严格要求控制润滑油的消耗量和活塞的漏气量。目前活塞式发动机环的漏气量一般为吸气量的0.2%～1%。而利用巧妙环组作气环,是可以降低机油消耗量和活塞漏气量的。本文介绍了如何利用三片环组合成一道环组来达到这一目的。     

内燃机活塞环-缸套润滑状态分析

基于平均流量模型和微凸体接触模型，对活塞环-缸套的润滑状态进行了分析。探讨了表面粗糙度、活塞环桶面高度和活塞环轴向厚度对活塞环-缸套润滑状态的影响。     

弹力环对活塞环密封及寿命影响的研究

对全无油压缩机中弹力环对活塞环的密封及寿命的影响进行了研究。在非金属活塞环内侧设置弹力环以增加预弹力,达到预期密封效果。按照给定的设计公式,针对SW-2．5／7型全无油压缩机设计出了由厚度为0．5mm和0．35mm的瑞典钢带片制成的搭接口形式的弹力环。通过对比试验说明全无油压缩机中设置弹力环可减少泄漏量10％以上,在保证密封效果的前提下,选用较薄的弹力片作为弹力环可提高活塞环的使用寿命。据此设计出的弹力环应用在SW-2．5／7型全无油压缩机上已安全运行8000h以上。     

环境与工况对柴油机缸套-活塞环磨损的影响

为研究柴油机实车使用状况下缸套-活塞环磨损规律,建立某12150型多缸柴油机面向使用工况的缸套-活塞环磨损仿真计算方法并进行验证,研究环境与工况参数对缸套磨损的影响规律。结果表明:大气温度升高,缸套磨损深度呈现先减小后增大的趋势,气温-5℃时磨损最小,与-35℃相比下降了5.89%,与40℃相比下降了9.15%;大气压力降低,缸套磨损深度先减小后增大,气压80 kPa时最小,与100 kPa相比下降了6.45%,气压50 kPa时磨损最大,与100 kPa相比升高了8.48%;缸套磨损深度随柴油机转速升高而呈现出增加的趋势,在1 600 r/min时出现极小值点,转速为2 000 r/min相比1 200 r/min磨损深度增加了46.76%;柴油机负荷增加引起缸套磨损深度不断增大,100%负荷时较20%负荷的磨损深度升高了133.96%。     

压缩机活塞环少油润滑探讨

对3种典型的活塞环材质进行了摩擦特性及机械性能的试验分析.结果表明,在少油润滑条件下,填充聚四氟乙烯和填充聚酰胺两种自润滑材质的摩擦特性较好,且少油润滑时摩擦功率较无油润滑有较大幅度的减少.在少油条件下,采用填充聚酰胺活塞环进行生产运行试验表明,在减少正常润滑油量50%～60%的条件下,活塞环运行稳定,效果良好,使用寿命达8 000 h以上.     

斯特林发动机活塞环密封摩擦副法向力研究

针对一种斯特林发动机组合式活塞环动密封结构,根据系统运行及气体密封泄漏机理,考虑密封结构的各个设计参数及密封材料的物理特性,结合密封摩擦副的工况条件,再基于一定的假设及近似等值取代,构建了一套活塞环密封摩擦副正压力的计算公式。     

填充聚四氟乙烯活塞环的应用

对填充聚四氟乙烯活塞环在往复式压缩机中替代金属环进行了探讨,总结计算公式.     

强制冷却对活塞二阶运动和受力的影响研究

为研究某发动机活塞底部强制喷油冷却对活塞在缸内二阶运动和受力的影响,采用硬度塞测温法获得活塞表面的单点温度数据,借助有限元法求取活塞和缸套的温度场和热变形场,并进一步采用多体动力学分析强制冷却前后不同热变形下活塞的二阶运动和受力。研究结果表明,采用强制冷却后活塞的温度梯度减小,相应的热变形量也随之减小。活塞的横向运动、绕活塞销的摆动由于受到热变形量减小的影响,其运动幅度峰值分别增大25%和27.8%,而活塞与气缸之间的作用力峰值增加36.8%,明显加剧对活塞裙部的磨损。