多缸內(nèi)燃機(jī)曲軸軸承三維軸心軌跡的試驗(yàn)研究.pdf

1、目前進(jìn)行的內(nèi)燃機(jī)曲軸軸承軸心軌跡試驗(yàn)測(cè)試一般都僅是測(cè)量曲軸軸頸中心在軸承橫截面中的運(yùn)動(dòng)軌跡。對(duì)于實(shí)際內(nèi)燃機(jī)工作情況,曲軸軸頸在軸承截面中進(jìn)行平面(二維)運(yùn)動(dòng)的同時(shí),由于受多種因素(如曲軸受載變形等)的影響,還存在沿軸承軸線方向的運(yùn)動(dòng)。
　　 本文以某車用四缸四行程柴油機(jī)為對(duì)象,在內(nèi)燃機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架上進(jìn)行了多工況下的內(nèi)燃機(jī)曲軸主軸承三維(即同時(shí)包括軸頸在軸承截面中的平面運(yùn)動(dòng)和軸線方向運(yùn)動(dòng))軸心軌跡實(shí)際測(cè)量。軸頸在曲軸軸承中的位置采用電

2、渦流傳感器測(cè)量并通過(guò)后處理計(jì)算獲得。此外,還進(jìn)行了不同工況下內(nèi)燃機(jī)各主軸承溫度主油道溫度和油底殼溫度等的試驗(yàn)測(cè)量。研究結(jié)果表明:
　　 內(nèi)燃機(jī)工作中,曲軸軸承軸頸存在沿軸線方向的運(yùn)動(dòng);實(shí)際內(nèi)燃機(jī)曲軸軸承的軸心軌跡為三維空間曲線;一個(gè)內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)的曲軸軸承軸心軌跡曲線是不封閉曲線;在內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷相同的情況下,轉(zhuǎn)速對(duì)曲軸軸承軸心軌跡曲線的總體形狀影響較大;在轉(zhuǎn)速相同的情況下,負(fù)荷對(duì)曲軸軸承軸心軌跡曲線的總體形狀的影響較小。曲軸軸承軸

3、頸沿軸線方向存在較大的移動(dòng)量,其數(shù)值大于軸承徑向間隙;轉(zhuǎn)速越高,曲軸軸頸的最大軸向移動(dòng)量越大。高轉(zhuǎn)速時(shí),曲軸軸頸的最大軸向移動(dòng)量隨著負(fù)荷的增加有較明顯的增加趨勢(shì);較低轉(zhuǎn)速時(shí),隨負(fù)荷的變化趨勢(shì)不明顯。負(fù)荷相同時(shí),隨著轉(zhuǎn)速的升高,曲軸軸頸的最大軸向移動(dòng)量基本呈現(xiàn)增加的變化趨勢(shì)。內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速較低時(shí),軸承軸頸的軸向運(yùn)動(dòng)在一個(gè)內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中的變化規(guī)律具有一定的周期性,變化周期數(shù)等于內(nèi)燃機(jī)的氣缸個(gè)數(shù),而高轉(zhuǎn)速情況下沒(méi)有明顯的變化規(guī)律性。轉(zhuǎn)速相同時(shí),

4、在不同負(fù)荷下,曲軸軸承最小油膜厚度在一個(gè)內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中有基本相同的變化趨勢(shì)。在低轉(zhuǎn)速下,曲軸軸承最小油膜厚度在一個(gè)內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中的最小值出現(xiàn)在靠近做功上止點(diǎn)時(shí)刻附近;轉(zhuǎn)速較高時(shí),曲軸軸承最小油膜厚度在一個(gè)內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中的最小值一般出現(xiàn)在靠近進(jìn)氣上止點(diǎn)時(shí)刻附近。在轉(zhuǎn)速較低的情況下,負(fù)荷較大時(shí)曲軸軸承最小油膜厚度在一個(gè)內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中的最小值較小;而在較高轉(zhuǎn)速下,曲軸軸承最小油膜厚度在一個(gè)內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中的最小值出現(xiàn)在負(fù)荷較小時(shí)。當(dāng)負(fù)

5、荷較小時(shí),隨轉(zhuǎn)速增加,曲軸軸承最小油膜厚度的數(shù)值減小;負(fù)荷較大時(shí),隨轉(zhuǎn)速升高,曲軸軸承最小油膜厚度的數(shù)值呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢(shì)。
　　 內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速相同時(shí),隨負(fù)荷增加,主軸承溫度依次增加,主油道溫度和油底殼溫度也相應(yīng)增加。負(fù)荷相同時(shí),隨轉(zhuǎn)速增加,主軸承溫度、主油道溫度和油底殼溫度都相應(yīng)增加。轉(zhuǎn)速較低時(shí),主軸承溫度低于主油道溫度,轉(zhuǎn)速越低它們的差別越大;隨轉(zhuǎn)速升高,主軸承溫度逐漸接近主油道溫度;達(dá)到高轉(zhuǎn)速時(shí),主軸承溫度將高于主油