随着排放法规的日渐严格,人们对颗粒物排放的关注不断升高,而研究发现,发动机润滑油消耗与其颗粒物排放间存在密切联系,为优化发动机排放性能,国内外研究者开始对发动机的润滑油消耗展开了多方研究。本文以某A型道路用柴油机及B型非道路用柴油机为研究对象,开展了润滑油消耗随发动机不同工况而变化关系的研究。为得到准确的仿真结果,利用硬度塞及热电偶测量了 B型发动机的温度场。并结合缸内关键位置的实测温度,计算了该发动机不同转速下的热态型线、缸压曲线等参数;再基于这些运行参数,建立了仿真模型,对B型发动机外特性工况下的润滑油消耗进行仿真。并分析了随发动机工况变化,四种主要润滑油消耗途径的润滑油消耗量变化;同时结合低硫燃油及高硫润滑油,运用硫元素示踪法,测量了 A、B两款柴油机的润滑油消耗量随转速及负荷的变化规律。并结合对柴油机活塞二阶运动的仿真,分析了润滑油消耗的机理。同时通过仿真及实验对比,分析了 B型柴油机的窜气量随发动机工况变化的规律。通过以上研究工作,得到以下几个结论:(1)对于B型发动机,润滑油消耗的四种主要途径中,壁面蒸发和活塞甩油为缸内润滑油消耗的主要形式,其中缸套壁面蒸发所占比例最大,约占总润滑油消耗量的50%,当处于低转速时,随着缸内温度的升高,壁面蒸发的润滑油也逐步升高,而进入中等转速区间即1800r/min之后,随着转速的升高,该途径的润滑油消耗量趋于稳定不再增加。同时,活塞甩油导致的润滑油消耗则随转速提升快速增加,呈现转速越高活塞甩油量越高的趋势。(2)通过硫元素示踪法实现了对发动机润滑油消耗的瞬态测试,实验结果表明,道路用A型发动机,润滑油消耗量随负荷增加成阶梯性变化,且变化区间界限明显。在负荷在25%到60%的中低负荷区间内,发动机比油耗增速较快。而在负荷为60%到80%的中负荷区间内,比油耗增速降低。而负荷在80%到100%的高负荷区间内,比油耗的增速则变得十分快速,大量增加。转速对润滑油消耗也有影响,但基本成线性增长规律。(3)对于非道路B型发动机,随着发动机负荷的增加,其润滑油的消耗情况表现为先快速升高,随后润滑油消耗略微有所减少的趋势。发动机负荷在60%到80%的中负荷区间时,比油耗略有下降后保持平稳。高负荷时即80%-100%负荷时,比油耗增速有所增加。(4)柴油机窜气量的变化与转速相关,低转速时,伴随转速的升高,窜气量快速升高,对于B型柴油机来说,当发动机转速升高到一定转速时(实验值2400r/min,窜气量150L/min附近、仿真理论值1600 r/min,窜气量60L/min)窜气量不在随转速升高,而是维持在一个较为稳定的范围内。