内燃机活塞环岸区润滑油输送机理研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wf1899
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本文主要研究活塞环岸以及相关区域润滑油的输送情况。由润滑油在活塞环岸上流动的驱动方式入手,论文从润滑油的惯性力驱动和气流的剪切驱动两个方面来分析活塞环岸上润滑油的输送情况。   润滑油惯性力驱动是由活塞的往复运动而产生,文中首先引用黏性不可压缩流体的动量守恒Navier-Stokes方程,根据发动机的实际工作条件,对N-S方程进行参数确定和适时简化,得到积累在环岸上的润滑油在惯性力作用下沿活塞环岸流动的微分方程。其次,结合量纲分析法,建立润滑油在环岸上流动距离的数学模型。通过定性定量分析发现,影响润滑油在惯性力作用下流动位移的主要因素有活塞组件结构、覆盖在环岸上的油层厚度、供油速度、润滑油粘度及发动机转速等。分析并讨论了不同供油速度、转速及不同油膜厚度下润滑油在环岸上的输送情况。   环岸表面的气流剪切作用是润滑油在环岸区域流动的另一种主要驱动方式。按其流动方向,可分为周向气流和轴向气流,周向气流驱动润滑油沿着活塞表面周向流动,轴向气流驱动润滑油沿着活塞表面轴向流动。文中首先讨论了环岸上气流的流动方式,然后根据气流的具体运动模式建立了相应的润滑油流动模型,并定量计算和讨论了气流剪切带来的润滑油在环岸区域的流动。研究发现,影响润滑油在气流剪切作用下流动的主要因素有相邻两活塞环开口端隙之间的相对位置、覆盖在环岸上的油膜厚度、缸套和环岸之间的间隙大小以及发动机的转速和载荷等。   此外,活塞环在缸套内壁面往复运动过程中,活塞环的刮油作用不可避免,同时这也是润滑油在缸内输送和重新分布的一种主要方式,对环岸上润滑油的流动具有一定的影响。本文针对缸内的活塞环刮油作用,考虑了整体环组的影响,在各个环最小润滑油膜计算的基础上,建立了环组刮油的数学模型,并针对具体机型进行了定量的刮油量计算,为润滑油在缸内的整体输送提供了重要的参考,也为活塞环-缸套摩擦副之间的具体润滑油供给状态提供了计算基础。  
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