活塞組潤滑及潤滑邊界條件下活塞頂疲勞失效研究.pdf

1、活塞組摩擦是內(nèi)燃機(jī)機(jī)械摩擦損失的重要組成部分，開展活塞組潤滑研究，降低摩擦、減小磨損，對(duì)于提高內(nèi)燃機(jī)機(jī)械效率和可靠性具有重要意義。本文采用理論分析、模擬仿真和試驗(yàn)研究等手段，進(jìn)行了活塞裙部-缸套、活塞銷孔-活塞銷和活塞環(huán)-缸套活潤滑研究及潤滑邊界條件下的活塞頂疲勞失效分析。
　　利用硬度塞法測(cè)量活塞溫度，發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣過程中冷空氣對(duì)活塞頂進(jìn)、排氣門側(cè)冷卻不均造成活塞頂排氣門側(cè)溫度明顯高于進(jìn)氣門側(cè)。為了考慮這一因素的影響，利用CFD分析計(jì)

2、算了進(jìn)氣過程中活塞頂進(jìn)、排氣門側(cè)冷卻量，并以此修正活塞頂熱邊界條件，提高了活塞溫度場(chǎng)分析精度。
　　建立活塞裙部彈性流體動(dòng)力潤滑模型和用于活塞二階運(yùn)動(dòng)分析的柔性多體動(dòng)力學(xué)模型，求解得到活塞裙部油膜壓力和干接觸壓力、流體摩擦功率和干接觸摩擦功率等潤滑特性參數(shù)以及活塞二階運(yùn)動(dòng)特性參數(shù)，研究活塞間隙、活塞銷偏置、裙部橢圓、裙部型線、裙部波紋度等設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)裙部-缸套潤滑特性和活塞二階運(yùn)動(dòng)特性的影響。
　　建立活塞銷孔彈性流體動(dòng)力潤滑

3、模型和相應(yīng)的柔性多體動(dòng)力學(xué)模型，求解得到活塞銷孔最大油膜壓力、干接觸壓力和最小油膜厚度等潤滑特性參數(shù)，分析活塞銷與銷孔彈性變形、活塞銷剛度、銷孔間隙和銷孔幾何形狀對(duì)其潤滑特性的影響。
　　建立包含油膜空穴的活塞環(huán)彈性流體動(dòng)力潤滑模型和動(dòng)力學(xué)模型，研究活塞環(huán)的潤滑特性，分析活塞環(huán)桶面度、活塞環(huán)切向彈力、活塞環(huán)軸向高度等參數(shù)對(duì)其流體摩擦功率和干接觸摩擦功率等潤滑特性參數(shù)的影響。在摩擦試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行活塞環(huán)-缸套摩擦試驗(yàn)，研究活塞環(huán)法向載荷