发动机润滑系的研究

发动机润滑系的研究

陈才连[1]2014年在《5W30/5W20机油油品特性对发动机性能的影响研究》文中认为针对我国汽车用户的具体自然环境,研究使用不同机油(润滑油)牌号对发动机性能的影响,帮助用户更好的、合理的识别及选择发动机机油牌号。本文的研究思路是在分析发动机润滑系统及发动机机油分类后,研究比较适合我国自然地理环境的冬夏通用机油5W30、5W20的物理特性,在此基础上通过模拟分析的方法,分析机油5W30、5W20对发动机润滑性能(机油压力、流量)的影响,并应用理论及经验公式的方式对使用不同机油牌号后的润滑性能进行评价。最终分析出5W30、5W20油品特性对发动机经济性和动力性的影响。本文研究内容和成果包括:(1)对机油的粘度特性、粘温特性、密度等进行分析,发现在一定发动机工作温度下机油粘度对发动机润滑系统性能的影响重大,是选择机油牌号的重要指标;(2)对目前市场上的冬夏通用机油5W30、5W20的理化特性进行分析,研究发现机油5W30的动力粘度在20℃-180℃温度范围内均大于5W20的动力粘度,机油5W30的粘温特性在-30℃-120℃温度范围内均大于5W20的粘温特性,机油5W30的密度在40℃-160℃温度范围内均大于5W20的密度。(3)应用商用软件flowmaster建立了某车用发动机(汽油机)的润滑系统仿真计算模型,并对润滑系统的压力、流量等进行验证计算,其误差在有效的范围之内,可以满足工程计算要求。(4)应用flowmaster润滑仿真模型计算机油5W30、5W20对发动机润滑系统性能的影响,结果发现发动机使用5W20机油后,与使用5W30相比,发动机润滑系统流量平均增大4.1%,主油道压力平均减小3%,此时机油泵的功耗平均降低3.05%。使用5W20牌号后有利于提高发动机动力性和经济性能。(5)应用经验公式对发动机(样机)润滑零部件(主轴承、连杆轴承和凸轮轴轴承)的理论机油流量需求进行了计算,并与发动机使用机油5W30、5W20品牌后的仿真模型计算流量结果对比,发现发动机采用机油5W30和5W20后均能满足润滑零部件流量的需求。因此该仿真计算模型是可以推广应用计算分析其它牌号机油油品特性发动机的影响。通过研究最终发现,根据我国不同地理环境合理地选择机油牌号,可以在保证发动机润滑特性时,还能降低发动机功耗,提升发动机工作效率,节省燃油。

杨纯辉[2]2010年在《4G6发动机润滑系统模拟研究》文中研究指明润滑系统是发动机的重要系统之一,其工作性能的好坏决定了发动机的使用寿命及工作可靠性,因此对其进行深入、细致的分析和研究具有重要的意义。本文以4G6发动机的润滑系统为研究对象,首先介绍了4G6发动机润滑系统各组成部分的基本结构和功能。再根据仿真软件FLOWMASTER对4G6发机润滑系基本结构建立了润滑系统一维仿真模型,以润滑系统模拟分析模型为研究对象,对润滑系统的主要节点润滑压力和润滑流量进行一维仿真研究。通过试验验证,该模型比较真实的模拟了润滑系主油路的设置和各个轴承的润滑情况。最后,对润滑系统中连杆轴承异常磨损情况进行了调查研究。连杆轴承异常磨损的原因主要是轴承间隙过小,致使油膜厚度下降,从而导致轴承温度增加,温度增加会显着降低润滑油粘度,粘度下降又会导致润滑油膜的承载力降低,造成油膜失效,导致轴承异常磨损。本文通过对4G6发动机润滑系统的模拟仿真分析,验证了连杆轴承润滑失效产生的机理,对实际发动机润滑系统的故障分析提供了支持,对提高4G6发动机润滑系统的稳定性有一定的参考价值。

刘学渊[3]2007年在《D30柴油机润滑系统仿真与试验研究》文中研究表明发动机润滑系统是发动机的重要系统之一,其工作性能的好坏决定了发动机的寿命及工作可靠性,因此对其进行深入、细致的分析和研究具有重要的意义。本文以四缸柴油机的润滑系统为研究对象,对润滑系统进行了理论分析和试验研究。首先对所研究发动机的润滑系统的结构组成进行了详细分析;其次,基于液压流体理论建立了润滑系统主要元件的数学模型;最后,以AMESim为仿真平台,根据发动机润滑系的实际油路尺寸和部件性能建立一维CAE仿真模型。通过试验验证,所建模型比较真实的模拟了润滑系主油路的设置和各个轴承的润滑情况。由仿真计算分析可知该四缸柴油机润滑系的设计是合理的,能保证各摩擦副的充分润滑,但也存在一些需要优化的地方,主要表现在润滑系油路的压力损失比较大,机油泵的入口段流速稍高,需进一步改进,以达到最优的性能。通过对内燃机润滑系的仿真分析,得到了大量的润滑系性能数据,为指导该款柴油机润滑系的开发设计和优化设计提供一定的参考依据。

汪长波[4]2016年在《发动机润滑系统的故障分析及优化》文中指出故障模式、影响及危害性分析(FMEA,Failure Mode and Effects Analysis)作为一种可靠性设计方法,是为了挖掘产品中的薄弱环节,应用可靠性的设计方法加以改进、提高,达到可靠性增长的目的。润滑系统作为发动机的关键部位之一,工作时将一定压力、温度、足量的机油连续地供给到摩擦零件的表面,对发动机正常工作至关重要。对发动机润滑系统的故障模式及影响进行分析,能够认清系统的故障模式并制定相应维修或者补救措施,并对系统关键结构件进行改进,优化发动机的润滑性能,延长发动机工作寿命。主要研究内容如下:1.润滑系统常见故障模式的分析,在对润滑系统的组成及结构详细研究的基础上,制定润滑系统的可靠性方框图,分析系统重要零部件的故障模式,以及这些故障模式对润滑系统工作性能的影响,并按照润滑系统所实现的功能进行总结;2.润滑系统故障模式危害性分析,这一过程主要采用风险系数法;首先制定系统故障模式的严重程度、检测难易度以及发生频度评分细则,在此基础上得出系统的FMEA分析表格,评价出各种故障模式的危害程度,并对整个润滑系统的可靠性进行综合评价;针对危害性最为严重的故障,提出相应的维修措施;3.润滑系统性能的优化,对于系统的关键部位,具体分析其工作特点或失效模式,探究它们产生的机理,提出相应的优化措施,提高其可靠性。

成玉莲, 张传慧[5]2016年在《现代学徒制人才培养教学方案的研究与实践》文中提出随着职业教育现代学徒制人才培养模式的推进,教学模式及课程体系的改革逐渐深入,那么教学方案与实施层面改革已迫在眉睫。该文以汽车专业为例,进行现代学徒制人才培养模式下的授课计划制定、教学方案设计、教学实施及教学场所创新等方面的研究,愿与同行们分享。

彭高宏[6]2015年在《汽车发动机起动预润滑技术研究综述》文中认为采用文献综述方法,结合汽车发动机使用和维修实情,从起动磨损机理、起动预润滑、机油预热等方面介绍了发动机起动预润滑技术的研究现状,分析了发动机起动预润滑技术存在的问题,并提出了一些改进建议。

姜浩[7]2015年在《内燃机内部摩擦功耗与瞬时驱动转矩研究》文中研究表明发动机的节能减排是降低其燃油消耗和有害排放物最有效的措施之一。一般发动机有30%左右的能量从曲轴输出,发动机摩擦生热约占总能量的10%左右,部分负荷下高达25%。由于柴油机缸内最高爆发压力较高,摩擦损失所占的比例更大,因此降低发动机摩擦损失可以进一步挖掘节能减排的潜力。发动机有多个摩擦副组成,通过建立各个部件准确的摩擦数学模型,研究发动机整个系统摩擦功耗的特点与降低方法,对改善燃油经济性以及降低尾气中的HC,CO 和 NOx 的排放具有重要意义。基于发动机具体运动和受力分析,建立发动机虚拟样机,对发动机在各工况的摩擦功耗进行仿真分析。在发动机摩擦功耗的研究与仿真过程中,主要研究的摩擦部件包括活塞系、轴承系、配气机构和附件等部件的具体运动和受力。基于流体动力润滑,混合润滑与边界润滑的特性,根据发动机各部件的实际情况建立了不同的摩擦系数模型,在此基础上,考虑了轴承、气缸变形以及温度对润滑油黏度的影响等因素,建立了发动机各个机构和整个系统的摩擦模型。应用labVIEW软件编写程序,分别对瞬时工况和稳定工况下主要摩擦副的摩擦功率进行仿真模拟;设计了发动机倒拖实验台架实验方案,对不同转速下的摩擦功率进行测试。此模型能够简单快捷地模拟出发动机在任意转速和曲轴转角下的内部摩擦功耗、瞬时驱动转矩以及各子模型的瞬态摩擦功耗的变化规律。通过仿真和实验结果进行对比分析,两者之间能够较好的吻合,从而验证了内燃机内部摩擦功耗的数学模型建立的准确性,研究结果为发动机摩擦系统的优化和摩擦MAP的标定提供了理论依据。

邱宇[8]2012年在《汽油发动机润滑系统性能优化研究》文中指出润滑系统是汽油发动机中最重要的子系统之一,为发动机各个摩擦副提供动力润滑,其性能的好坏直接影响了发动机的性能和寿命。而当前能源形势日益严峻,提高发动机燃油经济性的需求越来越迫切。如何通过对润滑系统性能进行优化,使发动机的摩擦损失以及机油泵的驱动功率降低,从而对降低发动机功率损耗,提高燃油经济性做出贡献是本文研究的课题。本文首先对发动机润滑系统最重要的两种耗油件:主轴承和连杆大头轴承进行研究,采用基于多体动力学的弹性流体动力学方法,获得了详细的轴承性能。针对多体动力学计算时间长,优化成本高的问题,开创性地利用kriging插值估计方法建立轴承的近似模型。利用拉丁超立方采样(LHS)方法进行实验设计(DOE),对轴承的众多参数进行筛选,获得了6个最重要的参数作为设计变量参与优化设计。采用非支配遗传算法(NSGA)对轴承进行基于近似模型的多目标优化,降低了轴承的机油流量和摩擦功耗。全转速范围内平均降低14.14%的摩擦功耗,最大降低686.27W。然后在优化的轴承基础上,对原机润滑系统管路管径进行优化,使得润滑管路流阻降低。在轴承机油流量降低和管路流阻降低的双重优化作用下,在油压达到原机水平的前提下,机油泵排量从原机的8.80ml/rev减小至7.989ml/rev,全转速范围内驱动功率平均降低11.02%,最大降低了71.46W。

曹旭[9]2008年在《发动机热管理仿真与试验研究》文中认为根据汽车热管理系统中各子系统的工作目的对其进行分类,并在此基础上提出发动机热管理系统的概念。利用仿真软件AMESim建立发动机润滑系统各子模块仿真模型并在此基础上建立发动机润滑系统仿真模型。利用现有试验台架和搭建新的试验台架对发动机润滑系统仿真模型进行验证。在润滑系统仿真模型基础上搭建轴承和轴颈摩擦生热量仿真模型和油底壳放热仿真模型,并对上述模型进行计算分析。利用润滑系统仿真模型进行机油泵优化设计,并与原机油泵的相关参数进行对比,结果证明优化后的机油泵更加合理。搭建加装VVT供油系统的润滑系统仿真模型并在此基础上进行计算分析。通过发动机主轴承、连杆轴承和凸轮轴承的承载能力验证计算和机油中空气析出验证计算,间接证明了润滑系统的本质上是一个以控制轴承间隙中机油温度为目标的系统。因此润滑系统应该属于发动机热管理系统。通过水泵台架测量水泵性能参数并依此建立水泵AMESim仿真模型;搭建发动机水套流阻测试台架并测量水套流阻;搭建发动机冷却液吸热量测量台架并测量冷却液在各种工况下的吸热量。收集整车和发动机的相关数据搭建AMESim冷却系统仿真模型,利用该仿真模型进行汽车常运行工况的冷却系统计算并进行相关数据分析。通过仿真在炎热气候下汽车处于低速高热负荷工况下冷却系统的运行情况来验证冷却系统的可靠性。在分析仿真数据的基础上提出了发动机水泵的设计目标。

关昕, 安龙哲[10]2018年在《发动机润滑系的构造、原理及使用》文中提出论述了发动机润滑系的结构、工作原理及使用与维护,对润滑系的故障及产生的原因进行了详细的分析。

参考文献:

[1]. 5W30/5W20机油油品特性对发动机性能的影响研究[D]. 陈才连. 广西大学. 2014

[2]. 4G6发动机润滑系统模拟研究[D]. 杨纯辉. 吉林大学. 2010

[3]. D30柴油机润滑系统仿真与试验研究[D]. 刘学渊. 昆明理工大学. 2007

[4]. 发动机润滑系统的故障分析及优化[D]. 汪长波. 北京理工大学. 2016

[5]. 现代学徒制人才培养教学方案的研究与实践[J]. 成玉莲, 张传慧. 科技创新导报. 2016

[6]. 汽车发动机起动预润滑技术研究综述[J]. 彭高宏. 公路与汽运. 2015

[7]. 内燃机内部摩擦功耗与瞬时驱动转矩研究[D]. 姜浩. 昆明理工大学. 2015

[8]. 汽油发动机润滑系统性能优化研究[D]. 邱宇. 上海交通大学. 2012

[9]. 发动机热管理仿真与试验研究[D]. 曹旭. 上海交通大学. 2008

[10]. 发动机润滑系的构造、原理及使用[J]. 关昕, 安龙哲. 农机使用与维修. 2018

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