以不同發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速,負(fù)荷,缸內(nèi)壓力變化對(duì)活塞環(huán)潤滑性能進(jìn)行研究。基于流體潤滑理論,結(jié)合Reynolds方程和微凸體模型且考慮潤滑油變粘度等因素,建立活塞環(huán)-氣缸套三維瞬態(tài)流體動(dòng)壓潤滑模型,之后采用有限差分法結(jié)合Matlab語言環(huán)境編制瞬態(tài)流體動(dòng)壓潤滑程序進(jìn)行仿真計(jì)算,探討發(fā)動(dòng)機(jī)工作參數(shù)對(duì)活塞環(huán)潤滑性能的影響。結(jié)果表明,不同發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷和缸內(nèi)壓力的變化對(duì)活塞環(huán)潤滑性能影響不大。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速增大時(shí),活塞環(huán)與缸套間的最小油膜厚度和流體摩擦力都增大,但流體摩擦力的增大,會(huì)造成了摩擦功熱的損耗加大,最后導(dǎo)致降低發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱能的利用率。 

【文章來源】：小型內(nèi)燃機(jī)與車輛技術(shù). 2020,49(03)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

活塞環(huán)-缸套流體潤滑示意圖

考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)在進(jìn)氣行程中點(diǎn)附近，這個(gè)時(shí)刻的活塞環(huán)相對(duì)速度較大，此時(shí)處于完全流體潤滑狀態(tài)，摩擦力低，摩擦磨損很小，工作條件較佳�；钊倪\(yùn)動(dòng)速度接近最大值，潤滑效果好，擠壓項(xiàng)可以忽略不計(jì)。參照這種思路，我們可以得到如下求解過程：首先選定進(jìn)氣沖程中點(diǎn)附近的某一時(shí)刻，先估取一個(gè)最小油膜厚度值，給定初始油膜壓力及粘度、溫度等參數(shù)，經(jīng)過修改最小油膜厚度迭代求解得到修正的最小油膜厚度和油膜壓力，然后接著進(jìn)行下個(gè)時(shí)間步長（曲軸轉(zhuǎn)角）的計(jì)算，直到完成整個(gè)工作循環(huán)的計(jì)算，修正初始最小油膜厚度，直至整個(gè)循環(huán)始末最小膜厚值小于某個(gè)值時(shí)，程序停止。如圖2所示。3 仿真計(jì)算結(jié)果分析

圖3表示的是在轉(zhuǎn)速為1 200 rpm、1 600 rpm、2 000rpm的情況下發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)工作循環(huán)的最小油膜厚度曲線。橫坐標(biāo)表示曲軸轉(zhuǎn)角，以進(jìn)氣沖程階段開始計(jì)算，即曲軸轉(zhuǎn)角為零度時(shí)開始計(jì)算，縱坐標(biāo)表示最小油膜厚度值。從圖3中可以得出，當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)每個(gè)沖程中，每個(gè)沖程的中間時(shí)刻的最小油膜厚度最大，因?yàn)榇藭r(shí)活塞環(huán)刮油輪廓面與氣缸壁之間所產(chǎn)生的油膜擠壓變化率比較小，活塞在每個(gè)沖程階段的運(yùn)動(dòng)速度較大，潤滑狀態(tài)較佳，故而此時(shí)的最小油膜厚度為最大值。每個(gè)沖程階段中間時(shí)刻的最大的最小油膜厚度越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的最小油膜厚度值也就越大。在點(diǎn)火上止點(diǎn)時(shí)刻（在圖3中曲軸轉(zhuǎn)角300°～400°這個(gè)范圍中）。這個(gè)時(shí)刻的最小油膜厚度值是發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)工作循環(huán)中所產(chǎn)生的最小油膜厚度值當(dāng)中的最小值，隨著轉(zhuǎn)速的增加，此時(shí)的最小油膜厚度值有變化，但不是很明顯，這是由于此時(shí)的最小油膜厚度值已經(jīng)非常小，潤滑狀態(tài)為混合潤滑狀態(tài)，潤滑油膜難以形成或只能形成一層很薄的油膜，這時(shí)轉(zhuǎn)速的變化對(duì)這個(gè)時(shí)刻的最小油膜影響不是主要影響因素，潤滑狀態(tài)的轉(zhuǎn)化，發(fā)動(dòng)機(jī)工作環(huán)境的惡劣性都會(huì)影響著油膜厚度的形成。最小油膜厚度的變化與活塞環(huán)徑向所受的外載有直接的關(guān)系，轉(zhuǎn)速的增加，造成活塞每次往返運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的慣性力增加，最終結(jié)果導(dǎo)致活塞環(huán)徑向所受外力變化大，滿足所受合外力平衡條件決定著最小油膜厚度值的變化規(guī)律。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]活塞環(huán)與汽缸壁潤滑的理論分析(上)[J]. 丘暉疇,陸思聰.  潤滑與密封. 1985(06)



本文編號(hào)：3014397