学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

内燃机活塞环岸区域润滑油输送机理研究

作　者: 于彩侠
导　师: 王虎
学　校: 合肥工业大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 润滑油输送活塞环岸惯性力驱动气流剪切驱动环组刮油
分类号: TK401
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 13次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文主要研究活塞环岸以及相关区域润滑油的输送情况。由润滑油在活塞环岸上流动的驱动方式入手,论文从润滑油的惯性力驱动和气流的剪切驱动两个方面来分析活塞环岸上润滑油的输送情况。润滑油惯性力驱动是由活塞的往复运动而产生,文中首先引用黏性不可压缩流体的动量守恒Navier-Stokes方程,根据发动机的实际工作条件,对N-S方程进行参数确定和适时简化,得到积累在环岸上的润滑油在惯性力作用下沿活塞环岸流动的微分方程。其次,结合量纲分析法,建立润滑油在环岸上流动距离的数学模型。通过定性定量分析发现,影响润滑油在惯性力作用下流动位移的主要因素有活塞组件结构、覆盖在环岸上的油层厚度、供油速度、润滑油粘度及发动机转速等。分析并讨论了不同供油速度、转速及不同油膜厚度下润滑油在环岸上的输送情况。环岸表面的气流剪切作用是润滑油在环岸区域流动的另一种主要驱动方式。按其流动方向,可分为周向气流和轴向气流,周向气流驱动润滑油沿着活塞表面周向流动,轴向气流驱动润滑油沿着活塞表面轴向流动。文中首先讨论了环岸上气流的流动方式,然后根据气流的具体运动模式建立了相应的润滑油流动模型,并定量计算和讨论了气流剪切带来的润滑油在环岸区域的流动。研究发现,影响润滑油在气流剪切作用下流动的主要因素有相邻两活塞环开口端隙之间的相对位置、覆盖在环岸上的油膜厚度、缸套和环岸之间的间隙大小以及发动机的转速和载荷等。此外,活塞环在缸套内壁面往复运动过程中,活塞环的刮油作用不可避免,同时这也是润滑油在缸内输送和重新分布的一种主要方式,对环岸上润滑油的流动具有一定的影响。本文针对缸内的活塞环刮油作用,考虑了整体环组的影响,在各个环最小润滑油膜计算的基础上,建立了环组刮油的数学模型,并针对具体机型进行了定量的刮油量计算,为润滑油在缸内的整体输送提供了重要的参考,也为活塞环-缸套摩擦副之间的具体润滑油供给状态提供了计算基础。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-8
致谢  8-14
第一章绪论  14-18
  1.1 课题研究的背景和意义  14-16
  1.2 国内外研究现状  16-17
  1.3 本论文的主要工作及研究内容  17-18
第二章内燃机润滑系统及缸内润滑油输送  18-21
  2.1 内燃机润滑系统  18-19
  2.2 缸内润滑油输送  19
  2.3 环岸相关区域润滑油输送概述  19-21
第三章惯性力驱动下润滑油的输送  21-33
  3.1 发动机曲柄滑块机构分析与润滑油惯性力计算  21-23
  3.2 惯性力驱动下润滑油流动微分方程的推导  23-26
  3.3 惯性力驱动下润滑油的翻滚过程  26-27
  3.4 惯性力驱动下润滑油流动距离数学模型的推导  27-29
  3.5 结果分析  29-31
    3.5.1 不同供油速度的影响  29-30
    3.5.2 不同转速的影响  30-31
    3.5.3 不同油膜厚度的影响  31
  3.6 本章小结  31-33
第四章气流剪切驱动下润滑油的输送  33-52
  4.1 气流剪切驱动作用  33
  4.2 周向气流驱动润滑油的输送  33-41
    4.2.1 环岸上周向气流流动描述  33-35
    4.2.2 润滑油在周向气流剪切作用下的流动描述  35-39
    4.2.3 润滑油周向输送的影响因素分析  39-41
  4.3 轴向气流驱动下润滑油的输送  41-44
    4.3.1 由活塞和缸套之间的相对运动产生的轴向气流  41-43
      4.3.1.1 气流流动的描述  41-42
      4.3.1.2 润滑油流动描述  42-43
    4.3.2 由环槽和环岸之间的气流交换产生的轴向气流  43-44
  4.4 环端隙气流驱动润滑油的输送  44-46
  4.5 结果分析与讨论  46-50
    4.5.1 周向气流对环岸上润滑油分布的影响  46-48
    4.5.2 轴向气流对润滑油输送的影响分析  48-49
      4.5.2.1 活塞和缸套之间的相对运动产生的轴向气流的影响  48-49
      4.5.2.2 环槽和环岸之间的气流交换产生的影响  49
    4.5.3 环端隙气流驱动润滑油流动的量值计算  49-50
  4.6 本章小结  50-52
第五章活塞环的刮油  52-63
  5.1 形成刮油现象的机理  52-53
  5.2 刮油量的计算  53-62
    5.2.1 活塞环刮油的数学模型  53-55
      5.2.1.1 活塞环在上行中的刮油量模型  53-54
      5.2.1.2 环组刮油数学计算模型  54-55
    5.2.2 各环刮油累积量的计算  55-61
    5.2.3 刮油对润滑油输送的影响分析  61-62
  5.3 本章小结  62-63
第六章总结与展望  63-65
  6.1 工作总结  63-64
  6.2 工作展望  64-65
参考文献  65-67

内燃机活塞环岸区域润滑油输送机理研究

内容摘要

全文目录

相似论文