考虑非稳态传热的高速汽油机主轴承润滑分析

针对一款高速汽油机主轴承内部润滑与摩擦磨损问题,考虑到轴承承载不均导致的轴瓦与润滑油非稳态传热,基于弹性流体动力润滑(EHD)和轴承动力学理论方法,通过迭代计算,得出该高速汽油机具有代表性的第三主轴承在最大转速(9500 r/min)时轴承内部精确的温度场与热变形,并以此为轴承新的几何轮廓边界条件分析轴承的实际润滑情况.结果表明,与未考虑轴瓦温度场及热变形相比,轴承润滑状态明显恶化,具体表现为轴承最小油膜厚度减小、最大油膜压力增大,且出现较严重的磨损.最后通过发动机台架试验测得轴承的实际工作情况,并与计算结果进行对比,计算结果与实际摩擦磨损情况吻合,验证了所用方法和所得研究结论的正确性.     

计入曲轴油道机油流动的轴承弹流润滑分析EI北大核心CSCD

基于轴承弹流润滑分析的Reynolds方程和Greenwood/Tripp接触模型,对一台四冲程汽油机的某连杆轴承及其相邻主轴承进行润滑分析,包括引入Kirchoff准则和Bernoulli方程分析曲轴油道内的机油流动、搭建油道空穴模型,以模拟油道内的空穴现象。结果表明,计入油道内的机油流动对连杆轴承润滑的分析结果产生明显影响,由于计入油道内的机油流动而改变了边界条件,引起连杆轴承最大油膜压力增加,最小油膜厚度减小,端泄油量和最大摩擦损失功率增加。另外,通过曲轴油道内的机油流动分析可得到油道内的油压分布和机油流量,预测油道空穴的发生;因此,引入油道内机油流动分析对油道空穴预测和合理设置连杆轴承边界条件有重要意义。     

基于液压驱动气门的柴油机性能优化研究

在某柴油机上将传统凸轮驱动气门机构改进设计为液压驱动气门机构,利用仿真软件GT-Power建立液压驱动气门柴油机模型,分析进气滞后角、排气提前角和气门重叠角对柴油机动力性的影响,然后以扭矩最大为目标对配气正时进行联合仿真优化,最后对比两种内部EGR实现方法在不同负荷下的EGR率和对NOx排放量的改善效果。研究结果表明,在外特性下,液压驱动气门柴油机在中低转速时的动力性和经济性有了明显改善,扭矩比原机提高了5.6%,燃油消耗率降低了5.1%;但由于液压气门响应滞后,随着转速的升高,改善效果逐渐降低。在转速2 000r/min时,排气门晚关比排气门早关可以获得更大的EGR率,NOx排放量降幅也比排气门早关的大,在50%负荷时,NOx排放量降幅最大为23.8%。     

高速船用汽油机缸盖水套CFD分析及优化

本文以某高速船用汽油机气缸盖做为研究对象,利用CFD软件对气缸盖内冷却液流动及传热过程进行流固耦合模拟,分析并评价了该汽油机气缸盖的冷却性能,并针对冷却水套缸垫上水孔提出优化方案。结果表明：气缸盖温度分布不均匀,最高温差约137K,缸盖水腔局部区域流动分布较差,鉴于此,本文依据正交设计方法提出了9种对缸垫上水孔尺寸及位置的优化方案,对比改进后的气缸盖温度场、流场结果,选择出最佳改进方案;改进后,水套内冷却液流动更好,冷却性能得到了改善,有效的降低了气缸盖壁面的温度。     

考虑转捩的某高速船用汽油机排气管流固热耦合分析

针对某高速船用汽油机原排气管在热冲击试验中的开裂问题,在增加排气管冷却水套的基础上,采用流固热耦合分析方法对排气管进行换热和热应力分析,并在此基础上,研究不同湍流模式和转捩对复杂流场流动与换热的影响。结果表明,不同湍流模型的温度计算结果和试验数据的吻合度均较好,证实了计算模型的准确性,而排气管的开裂系热应力过高所致,通过增加冷却水套可以解决排气管开裂问题;选用合适的湍流模型并考虑转捩影响,可以更加准确地判断分离点位置,提高复杂流场的数值模拟精度。     

计入曲轴油道机油流动的轴承弹流润滑分析

基于轴承弹流润滑分析的Reynolds方程和Greenwood/Tripp接触模型,对一台四冲程汽油机的某连杆轴承及其相邻主轴承进行润滑分析,包括引入Kirchoff准则和Bernoulli方程分析曲轴油道内的机油流动、搭建油道空穴模型,以模拟油道内的空穴现象。结果表明,计入油道内的机油流动对连杆轴承润滑的分析结果产生明显影响,由于计入油道内的机油流动而改变了边界条件,引起连杆轴承最大油膜压力增加,最小油膜厚度减小,端泄油量和最大摩擦损失功率增加。另外,通过曲轴油道内的机油流动分析可得到油道内的油压分布和机油流量,预测油道空穴的发生;因此,引入油道内机油流动分析对油道空穴预测和合理设置连杆轴承边界条件有重要意义。