活塞裙部-缸套摩擦副潤滑特性影響因素研究.pdf

1、隨著排放法規(guī)的日益嚴(yán)格及世界能源形勢的日益嚴(yán)峻,汽車發(fā)動機產(chǎn)業(yè)面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),進一步提高發(fā)動機燃油經(jīng)濟性及降低排放是目前及今后一個時期汽車發(fā)動機領(lǐng)域需要解決的重要問題?；钊共?缸套作為發(fā)動機中最重要、工作條件最惡劣的摩擦副,其摩擦損失功率顯著影響發(fā)動機的總摩擦功率損失,從而影響發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性。通過深入研究活塞裙部-缸套摩擦副潤滑特性的影響因素,獲得各因素對其潤滑特性的影響規(guī)律,對設(shè)計合理的活塞裙部結(jié)構(gòu)、選擇合適的配缸間隙,從而獲得

2、良好的潤滑特性具有重要的指導(dǎo)意義。
　　論文以某柴油機活塞裙部-缸套摩擦副為研究對象,首先以曲柄連桿—活塞系統(tǒng)動力學(xué)、活塞—缸套摩擦副流體動力及粗糙峰元接觸潤滑理論為基礎(chǔ),建立了活塞動力學(xué)與活塞裙部動力潤滑耦合分析理論模型,并應(yīng)用Fortran語言編寫了活塞裙部潤滑特性數(shù)值計算程序,分析了活塞銷偏置距,配缸間隙和活塞裙長對活塞二階運動和裙部潤滑特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明,增大配缸間隙、采用活塞銷負偏置及較短的活塞裙部長度皆有利于改善

3、活塞裙部的潤滑狀況。
　　然后以AVL EXICTT POWER UNITE軟件為研究平臺,結(jié)合基于NASTRAN軟件的有限元模態(tài)縮減方法,研究了活塞和氣缸彈性變形對活塞裙部潤滑特性的影響規(guī)律。結(jié)果表明,活塞及缸套彈性變形對活塞裙部的潤滑特性有較大的影響。在考慮活塞彈性變形后,活塞裙部最小油膜厚度變厚,油膜壓力峰值變小,總摩擦功耗降低;缸套的彈性變形使活塞裙部最小油膜厚度變薄,油膜壓力峰值增加,總摩擦功耗增加。
　　最后,在

4、綜合考慮活塞和缸套的熱彈性變形,潤滑油的粘溫效應(yīng),活塞二階運動,活塞裙部表面質(zhì)量等影響因素的條件下,基于AVL EXICTT POWER UNITE軟件并結(jié)合試驗設(shè)計方法,系統(tǒng)分析了活塞裙部型面結(jié)構(gòu)參數(shù)及配缸間隙對活塞裙部潤滑特性的影響,獲得了配缸間隙、裙部縱向型線中凸點位置、上、下端點半徑縮進量和橫向截面橢圓度等因素對活塞裙部潤滑特性的影響規(guī)律及其影響權(quán)重。結(jié)果表明,裙部縱向型線下端點半徑縮進量對最小油膜厚度的影響最大,中凸點位置的影