裙部型线对内燃机活塞二阶运动和活塞裙部润滑的影响研究

以某多缸内燃机为研究对象,研究活塞裙部纵向型线对活塞二阶运动和活塞裙-缸套摩擦副润滑性能的影响。考虑活塞裙部和缸套的表面粗糙度与微凸体接触,建立了活塞二阶运动方程与平均Reynolds方程相结合的活塞裙-缸套摩擦副润滑分析模型。活塞二阶运动方程采用Broyden方法求解,应用有限差分法进行活塞裙-缸套摩擦副的润滑分析。结果表明,采用二次曲线型活塞裙部有利于改善活塞裙-缸套摩擦副润滑性能、降低内燃机摩擦损失、减轻活塞对气缸套的冲击和提高内燃机工作的平顺性。     

考虑活塞裙部润滑状态的活塞二阶运动分析及活塞设计参数的研究

将活塞的动力学方程与活塞裙部一缸套间流体动力润滑分析相结合,分析了活塞的二阶运动。并从减小活塞的二阶运动和摩擦功耗两个方面研究了活塞结构参数的设计。所获得的结果对实际具有指导意义。     

中凸型活塞裙部的流体动力润滑分析

结合动力学方程及活塞裙部在缸套内的流体动压润滑方程,运用数值方法研究活塞的二阶运动,分析中凸型线对活塞裙部无量纲位移等方面的影响.通过与直线型线对二阶运动影响结果比较发现,中凸型活塞裙部更利于运转性能的提高.     

计入润滑油输送状况的活塞裙部-缸套摩擦副润滑分析

目前活塞裙部润滑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中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。结合活塞二阶运动模型、流体润滑模型和润滑油流动模型,计算活塞裙部向下(止点)运动后滞留在气缸套壁面上的润滑油量,并以此作为活塞上行期间活塞裙部-缸套摩擦副的润滑油进入量,进行活塞裙部-缸套摩擦副的润滑分析。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,活塞裙部润滑分析中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,活塞裙部-缸套摩擦副的润滑性能和活塞二阶运动等都有较明显的变化。     

基于280ZJB组合式活塞裙部的摩擦特性研究

在组合式活塞裙部摩擦学和动力学已有研究的基础上,建立适用于大功率机车组合式活塞裙部的二阶运动和动力润滑耦合模型,并在Matlab环境下,编写了耦合模型的计算方法,研究各项参数变化对组合式活塞裙部摩擦特性和动力学行为的影响。结果表明,润滑油动力黏度、发动机转速、活塞销偏置对活塞裙部的摩擦特性有重要影响。     

内燃机活塞裙部二次型线的弹性流体润滑分析

在对活塞动力学和流体动压润滑行为进行耦合建模的基础上,以椭圆曲线为例分析了二次裙部型线对承压油膜形成的影响,并通过仿真计算考察了活塞裙部二次型线下的油膜力及其在活塞两侧的分布、裙部摩擦损失、活塞二阶运动等.通过分析可知,与直线型裙部型线相比,二次型线具有如下特点:裙都与缸套间的多段楔形有利于形成分布更加合理的多段承压油膜,从而有利于活塞的可靠润滑和导向;活塞裙部摩擦损失有所减小;活塞横向运动速度和位移有明显增加等.     

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...     

基于润滑分析的活塞参数设计研究

本文建立了结合活塞动力学方程的和缸套-活塞裙部间的流体动压润滑方程的活塞润滑数学模型。采用改进的数值分析方法来研究活塞裙部的摩擦功率及二阶运动和活塞设计参数之间的关系，分析了活塞的一些参数对活塞润滑性能的影响，并对活塞结构参数的设计进行了研究。     

计入活塞混合润滑的内燃机连杆瞬态响应分析

对计入活塞混合润滑的连杆进行了全周期瞬态响应分析。首先在给出混合润滑雷诺方程的基础上，利用自编有限元软件分析了活塞的二阶运动，并借助联立约束法，实现了连杆、活塞和曲柄的动力学耦合求解；然后，把求解得到的连杆质心加速度及其小头受力转化为工程软件ANSYS的载荷表形式，利用ANSYS求解器，实现了全周期下连杆瞬态响应仿真。仿真结果表明：在全周期下，连杆所受的最大和最小应力点和值是变化的，最大应力主要集中在连杆中下部两端边缘。上述分析方法克服了静态分析的不足，所得结论更加接近连杆的实际工况。     

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.     

活塞裙部型线对流体动力润滑特性的影响

从活塞裙相对于气缸壁面变速润滑运动的状态出发，建立了雷诺方程，再以椭圆-双曲面表达热态时活塞裙部型面的形状，以解析式模拟裙部表面和气缸壁面之间的油膜分布，在最小油膜厚度不能小于气缸壁面和裙部表面的粗糙度的前提下，用有限元方法解雷诺方程，得出分布的油膜压力。并用油膜压力合力与侧压力是否平衡来判断裙部型面的设计是否合适。在计算过程中还发现中凸点附近的曲率半径不能过小。     

大功率柴油机组合活塞裙部摩擦特性研究

根据流体动力润滑理论和系统动力学原理对16V280ZJB型大功率柴油机组合活塞裙部进行摩擦特性研究。由活塞的二阶运动理论建立动力学运动方程,由缸套-活塞裙部流体动力润滑理论和微凸体弹性接触模型建立缸套-活塞裙部摩擦学方程,根据以上两个耦合方程计算出活塞裙部的摩擦力,摩擦功耗以及在主次推力面上的最小油膜承载厚度。以及活塞在不同工况下的横向运动和摇摆运动等动力学结果,对计算的结果进行分析和优化可以降低组合式活塞裙部对气缸套的撞击和摩擦,改善活塞裙部的润滑条件。     

内燃机活塞裙部配缸间隙对裙部润滑影响的研究

本文建立的数学模型主要是结合动力学方程及缸套 -活塞裙部间的流体动力润滑方程 ,采用数值分析方法来研究活塞的二阶运动 ,并从减小活塞裙部摩擦功耗和减小活塞横向运动的角度 ,对活塞与缸套的最佳油膜间隙进行了确定 ,使得活塞裙部与缸套的间隙更为合理     

内燃机活塞裙部-缸套间润滑油输送状况*

活塞裙部-缸套间的润滑油输送情况对内燃机活塞组件摩擦副润滑状态、润滑油消耗、排放和润滑油性能退化等都有重要的影响。结合活塞二阶运动模型、流体润滑模型和润滑油流动模型等,进行不同内燃机工况下活塞裙部-缸套间润滑油输送状况的计算,主要分析活塞向下运动行程中活塞裙部运动后气缸套表面润滑油的滞留量。结果表明,在不同工况下对应行程中润滑油滞留量的变化规律基本相同,不同时刻的润滑油滞留量不相同,活塞上下止点处的润滑油滞留量基本相同。内燃机负荷相同时,随转速增加,进气行程中和膨胀行程中后期的润滑油滞留量减少,膨胀行程前期的润滑油滞留量增加。内燃机转速相同时,膨胀行程前期的润滑油滞留量一般随负荷增加而增加,膨胀行程中后期的润滑油滞留量基本不随负荷变化,不同转速下进气行程中润滑油滞留量随负荷的变化规律不一致。     

表面粗糙度和润滑油黏度对活塞裙-缸套摩擦副润滑性能的影响

以一多缸内燃机为对象,研究表面粗糙度和润滑油黏度对活塞裙-缸套摩擦副润滑性能的影响。建立活塞二阶运动方程与平均Reynolds方程相结合的活塞裙-缸套摩擦副润滑分析模型。活塞二阶运动方程采用Broyden方法求解,应用有限差分法进行活塞裙-缸套摩擦副的润滑分析。结果表明,表面粗糙度对活塞裙-缸套摩擦副润滑性能影响不明显,而随润滑油黏度增加,活塞裙-缸套摩擦副的最小油膜厚度、摩擦力和摩擦功率增加,最大油膜压力在进气和排气行程随润滑油黏度变化比较明显,在其他行程变化较小。     

柴油机活塞裙部尺寸的正确注法

活塞是柴油机中的一个重要运动零件,它长期处于高温、高压条件下,作变负荷的往复运动并传递动力。故其工作性能和寿命至关重要。就筒体活塞的基本结构而言,一般可分为:顶面、头部、槽部、裙部和销孔五个部分。它们各有各的功用和要求。本文仅就活塞裙部形状尺寸的标注,提出一些看法,以求和有关同志商讨。由于活塞在气缸中工作时,裙部是导向和承受侧推力的表面,故裙部在整个活塞中占有较大的表面积。另外,销孔的位置也处于裙部范围内,因此,必造成裙部金属材料的分布不均匀。当活塞工作受热膨胀时,由于销孔座部分的金属材料比较集中,其热膨胀量必然比其它部分大,使裙部外圆变形呈     

考虑系统变惯量特性的活塞裙部摩擦分析

为了深入分析活塞裙部摩擦行为,提出了考虑变惯量影响的活塞二阶运动耦合分析模型,结合雷诺方程,计算和比较了考虑变惯量影响与不考虑变惯量影响的活塞裙部摩擦力和摩擦功耗,并讨论了连杆质心位置对于裙部摩擦力和摩擦功耗的影响。结果表明:在考虑系统变惯量的影响下,活塞裙部摩擦力和摩擦功耗都有所增加,增加幅度约为11%,连杆质心位置对于裙部摩擦力和摩擦功耗有明显影响。因此,针对活塞裙部的摩擦学研究应该将系统变惯量的影响考虑在内。     

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。     

基于MATLAB的活塞裙部型面的曲线拟合

针对中凸变椭圆活塞横向和纵向复杂型线的特点,提出了采用MATLAB曲线拟合工具对活塞的轮廓线进行曲线拟合.通过实例证明,该方法计算简单,拟合精度高.