密度泛函方法在物理化学二元相图教学中的应用

用量子化学密度泛函方法研究了两个完全互溶的二元体系水-乙醇和三氯甲烷-丙酮中同种和异种分子之间的相互作用,并应用计算所得的结合能数据判断了分子间相互作用的强度,揭示了这两个体系对理想液态混和物产生偏差的原因。研究结果表明:在水-乙醇体系中,异种分子之间的结合能小于同种分子之间的结合能,说明当乙醇和水混和时,体系总的作用力降低,挥发性增强,导致该溶液蒸气压对理想液态混合物产生正偏差。在三氯甲烷-丙酮二元体系中,相互作用的情况正好与水-乙醇体系相反,致使该溶液蒸气压对理想液态混合物产生负偏差,这些结果均与实验事实一致。

关于气门油封唇口结构对泄漏量影响的研究

通过计算机辅助工程(CAE)仿真分析,研究单橡胶密封唇结构和多橡胶密封唇结构气门油封在不同气压载荷条件下,主唇口与气门杆接触宽度、径向抱紧力的变化情况。通过气门油封专用泄漏量试验台,测量不同橡胶密封唇结构气门油封在交变气压载荷条件下的泄漏量。通过发动机台架试验,研究匹配不同橡胶密封唇结构气门油封的气门的积碳情况。根据CAE分析结果,具有二道唇和气唇结构的三唇口气门油封,对气压载荷的承载能力最好,主唇口与气门杆接触宽度、径向抱紧力随正负交变气压载荷的变化最小。在0.4 MPa气压载荷条件下,三唇口气门油封主唇口与气门杆接触宽度变化率为0%,径向力减小2.5%;在-0.4 MPa气压载荷条件下,三唇口气门油封主唇口与气门导管接触宽度变化率为0%,径向力增加0.5%。根据泄漏量和发动机台架试验结果,三唇口气门油封泄漏量稳定,不同试样的泄漏量变差可以控制在0.5 mg/h以内,匹配该油封的气门经2 000 h发动机台架试验后,几乎没有积碳。研究结果可以为气门油封的选型和匹配设计提供指导。

曲轴油封预涂润滑脂选型研究

通过机油相溶性、高温流动性、稳定性和抗积碳性、耐温安定性以及台架耐久强化试验、抗动态剪切试验、旋转扭矩试验的对比,评价各类润滑脂对曲轴油封前期旋转润滑的适用性。通过试验结果对比分析和市场验证,评价试验项目设置的合理性,进而建立曲轴油封预涂润滑脂的规范选型流程。结果表明:3#锂基润滑脂、LH-PW1015润滑脂和SPI-M润滑脂与机油相溶性差、抗积碳能力差,不适用于曲轴油封的前期旋转润滑。AS510润滑脂和GR374P润滑脂可以有效降低油封工作初期的旋转扭矩,在发动机正常工作后可以有效脱离密封唇,耐温安定性良好,适用于曲轴油封的前期润滑。经市场验证,更换为AS510润滑脂后,曲轴后油封最近10个月的年千台故障数(12MIS)降幅达35%,进一步验证选型的合理性。研究结果可以为优化曲轴油封预涂润滑脂选型设计提供指导。