汽油机活塞组—气缸套整体耦合传热模型及应用

采用直接耦合的有限元分析方法对一汽油机的活塞组—气缸套系统的瞬态传热过程进行了研究。通过将润滑油膜假设为一维热阻,建立了活塞组—气缸套整体耦合系统的三维传热模型,应用所开发的三维流体动压润滑分析程序对活塞环组沿周向瞬时变化的油膜厚度进行了计算与分析。以LJ377MV汽油机活塞组—气缸套零部件为对象进行了应用研究,获得了更为清晰的多部件间的相互传热关系。     

提高内燃机气缸套用灰铸铁的耐磨性

<正>发动机的寿命在很大程度上决定于气缸套—活塞组零件的耐磨性,首先是气缸套的耐磨性。非合金铸铁气缸套不能保证发动机必要的寿命,尤其是当它们在磨料磨损过程加剧或摩擦表面热作用增加的恶劣使用条件下工作时更是如此。镶入高镍奥氏体铸铁的尼莱吉斯特镶块以提高气缸套的耐磨性,虽然会明显增加气缸套—活塞组的寿命,但也会出现一系列不利于摩擦付工作的因素。实验室的试验和生产实际应用的结果表明,合金灰铸铁气缸套具有最好的耐磨性。TAЗ柴油机带有散热片的气缸套就是用低合金灰铸铁制造的。     

柴油机钢活塞的摩擦特性

据预测,卡车柴油机功率的提高会进一步增加铸铁活塞和钢活塞的需求量,因而对活塞的润滑状态进行了研究。采用浮动衬套法对铸铁活塞和钢活塞的摩擦特性进行了测量分析,为了便于比较,也给出了传统铝活塞的摩擦特性。为了分析活塞的摩擦特性及研究中的新发现,对活塞的二阶运动也进行了测量分析。研究结果表明,铸铁活塞在压缩上止点为边界润滑状态,其原因可能是活塞与气缸套间隙过大导致活塞倾斜角度过大,钢活塞由于裙部机油润滑充分,在上止点及下止点处于流体润滑状态。     

汽油机活塞组一气缸套整体耦合传热模型及应用

采用直接耦合的有限元分析方法对一汽油机的活塞组一气缸套系统的瞬态传热过程进行了研究。通过将润滑油膜假设为一维热阻，建立了活塞组气缸套整体耦合系统的三维传热模型，应用所开发的三维流体动压润滑分析程序对活塞环组沿周向瞬时变化的油膜厚度进行了计算与分析。以LJ377MV汽油机活塞组一气缸套零部件为对象进行了应用研究，获得了更为清晰的多部件间的相互传热关系。     

汽车维修经验二则

一、发动机活塞环更换 有一辆斯太尔汽车在使用近八年后，发现发动机功率不足，决定进行拆检。拆检中其他均正常，仅发现活塞环磨损，开口间隙变大，决定只更换气缸套、活塞及活塞环。安装了六只气缸套、活塞及一组活塞环。整车安装完毕便进行了冷磨合，冷磨八小……     

成动股份有限公司在奋进

成都动力配件股份有限公司是国家内燃机气缸套摩擦副组件重要生产基地之一,主营内燃机关键基础配件——气缸套、铝活塞,为摩托车、汽车等领域配套服务。该公司系国有     

减小发动机摩擦的新型活塞裙部型线

活塞裙部型线是关键设计参数之一,会对水平位移、倾斜运动、机油输送,以及发动机性能产生重要影响。该项研究提出了一种旨在减少活塞与气缸套之间摩擦损失的新型活塞裙部型线。     

斯太尔汽车发动机故障特例

一辆已使用近8年的斯太尔汽车,因其发动机功率不足,决定对其进行拆检.拆检中发现活塞环磨损,开口间隙变大,此外一切正常,因此决定更换气缸套、活塞及活塞环.更换了6只气缸套、活塞及1组活塞环,整车安装完毕进行了冷磨合.冷磨8小时后,进行了检查,接着在检查完好的基础上进行了热磨合.在热磨合中,发现排气冒蓝烟.     

活塞组降低摩擦的潜力及其裙部涂层的影响

降低发动机的内部摩擦是发动机开发的重要目标之一。Mahle公司开发出一种整机摩擦功率试验台,作为重要的开发工具,其不仅能在外源增压倒拖运转情况下,而且能在着火运转的发动机上,对所有对摩擦功率有影响的发动机零部件进行参数试验,确定出活塞组各个结构参数降低摩擦的潜力,并借助于试验设计程序为每种试验方案绘制了摩擦功率特性曲线场。同时,为了查明活塞裙部涂层对降低摩擦和磨损的作用和潜力,对3种不同涂层材料进行了摩擦和磨损试验,然后对各项参数对降低摩擦功率的效果进行排序。它可为发动机试图达到更合理的结构设计提供参考。     

车用柴油机机械损失功率分配

采用倒拖法对SOFIM8140高速车用柴油机的机械损失功率及其分配进行了试验研究。研究结果表明，摩擦损失功率约占整机机械损失功率的60.0%，其中活塞连杆组的摩擦损失功率占整个摩擦损失功率的50.0%。对该型柴油机的机械损失功率进行了预测，为柴油机的进一步强化提供了依据。     

力之星摩托车纳米金陶发动机

纳米金陶发动机采用全铝合金纳米陶瓷技术缸体、微弧氧化陶瓷技术活塞及TiN陶瓷活塞环。该系列发动机耐磨、减小摩擦、导热好、提升功率、节油并有利于环境保护。     

基于GT-Suite的活塞环-缸套摩擦特性研究

以活塞环-缸套为研究对象,利用GT-Suite软件建立了活塞环-缸套摩擦模型,将摩擦、润滑和动力学三者耦合起来,同时考虑了活塞环和缸套的扭曲变形、接触表面粗糙度等因素,计算分析标定工况下活塞环-缸套的油膜厚度、油压分布、摩擦力和摩擦功耗。着重分析了不同润滑油温和不同转速条件下第一环油膜厚度和摩擦功耗,结果表明:第一道活塞环处润滑效果差、摩擦功耗高;随着油温升高,油膜厚度显著减少,同时摩擦功耗显著减少,综合考虑润滑和摩擦功耗,发现油温在80~90℃时摩擦特性较为理想;随着转速提高,油膜厚度增加,同时摩擦功耗增加,转速对油膜厚度影响较小,对摩擦功耗有显著影响。     

风冷汽油机缸盖及活塞不稳定传热研究的对比

结合CUB1004行程汽油机,在试验研究与模拟计算基础上,对过渡工况下缸盖及活塞的不稳定传热进行了对比研究。建立了缸盖及活塞三维有限元不稳定传热计算模型,获得了过渡工况下其表面温度变化特性,并对缸盖及活塞研究方法进行了对比,获得了一些有意义的结论。     

缸套-活塞环三维润滑状态模拟分析

以发动机缸套-活塞环摩擦副为对象,研究润滑表面粗糙度、润滑油的变黏度效应以及气缸套圆周方向的形变等因素对润滑状态的影响。运用三维瞬态平均Reynolds方程与微凸体接触模型,建立缸套-活塞环三维瞬态动压润滑模型,并使用Fortran语言编制了润滑状态计算程序,得出行程内的最小油膜厚度、压力分布、摩擦力等曲线。结合实际工况对计算结果进行分析,表明在活塞环圆周方向上的油膜压力及油膜厚度分布都是不均匀的,有明显变化;在压缩冲程上止点附近,微凸体摩擦力数倍于流体摩擦力,是引起摩擦磨损的主要原因。     

评估关键零件摩擦损失对发动机油耗影响的方法研究

为研究关键运动副对发动机性能的影响,以发动机摩擦功分解试验和发动机燃烧理论为基础,建立关键运动副摩擦损失和发动机油耗之间的关系式,结合实例对该计算方法进行验证。计算结果表明:在相同转速下,负荷越低运动副摩擦损失的变化对油耗的影响越敏感;在相同负荷下,除气阀机构外,其它摩擦副均是转速越高运动副摩擦功变化对油耗的影响越敏感;气阀结构恰恰相反。在各关键运动副均减小5%的摩擦损失情况下,活塞组件最高可节油1.07%;主轴承次之,最高可节油0.43%;机油泵、水泵摩擦功变化对油耗贡献最低,基本在0.1%以内。     

直线度误差对活塞销轴承润滑性能的影响

基于Reynolds润滑方程和油膜厚度方程,研究了直线度误差对轴承润滑性能的影响,建立了轴向几何型线的数学表达公式;针对某高速大功率柴油机,建立了详细的单缸计算分析仿真模型;研究了锥形、喇叭形、桶形和三角形误差对活塞销轴承的最小油膜厚度、最大油膜压力、轴瓦最大摩擦力矩、平均摩擦功损失以及油膜温度变化曲线和温度场分布的影响规律.研究结果表明:不同活塞销直线度误差的素线形状对轴承润滑性能的影响不同,素线形状的极值点位置对活塞销动态特性和轴承润滑性能的影响较大,素线曲率的影响要小些;使活塞销素线形状失去对称性,或使活塞销刚度减小的误差,对轴承润滑不利,有导致衬套脱落、烧蚀的危险.     

活塞振荡冷却的数值模拟计算及温度场分析

利用CFD动态网格层变法建立了活塞振荡冷却的瞬态计算模型,并应用VOF模型对活塞的振荡冷却进行了瞬态数值模拟计算。分析了活塞在不同位置时油腔内冷却油的流动情况,得到了内冷油腔的机油填充率、壁面传热系数等随曲轴转角的变化规律。为验证其冷却效果,提取了内冷油腔壁面的换热边界,对活塞的温度场进行了有限元模拟计算,并与试验结果进行了对比,为活塞的优化设计提供了依据。     

发动机活塞环-缸套低摩擦设计仿真分析

以某直列3缸汽油机为研究对象,建立了仿真计算模型,验证了模型的正确性,利用该模型分析了活塞环结构对活塞环-缸套摩擦副润滑的影响。研究表明:过大或过小的活塞环径向桶面高度都会增加活塞环-缸套摩擦副的摩擦损失;在保证发动机平稳运行的基础上,应尽可能选择小的切向弹力;开口间隙对活塞环-缸套之间的窜气量影响很大,冷态时,该款发动机开口间隙为0.38~0.40mm时最佳。