活塞組潤滑及潤滑邊界條件下活塞頂疲勞失效研究.pdf

1、活塞組摩擦是內燃機機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，對于提高內燃機機械效率和可靠性具有重要意義。本文采用理論分析、模擬仿真和試驗研究等手段，進行了活塞裙部-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。
　　利用硬度塞法測量活塞溫度，發(fā)現進氣過程中冷空氣對活塞頂進、排氣門側冷卻不均造成活塞頂排氣門側溫度明顯高于進氣門側。為了考慮這一因素的影響，利用CFD分析計

2、算了進氣過程中活塞頂進、排氣門側冷卻量，并以此修正活塞頂熱邊界條件，提高了活塞溫度場分析精度。
　　建立活塞裙部彈性流體動力潤滑模型和用于活塞二階運動分析的柔性多體動力學模型，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以及活塞二階運動特性參數，研究活塞間隙、活塞銷偏置、裙部橢圓、裙部型線、裙部波紋度等設計參數對裙部-缸套潤滑特性和活塞二階運動特性的影響。
　　建立活塞銷孔彈性流體動力潤滑

3、模型和相應的柔性多體動力學模型，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，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)彈性流體動力潤滑模型和動力學模型，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)軸向高度等參數對其流體摩擦功率和干接觸摩擦功率等潤滑特性參數的影響。在摩擦試驗機上進行活塞環(huán)-缸套摩擦試驗，研究活塞環(huán)法向載荷