用浮动缸套法测量活塞组摩擦损失及减少摩擦损失的优化途径

对近几年来发表的浮动缸套测量法进行了分析和评述。研究了缸套的径向支承、轴向力的平衡、燃气密封及减小高频振动等因素对浮动缸套测量方法的影响。应用“浮动缸套”测量装置的测量成果，说明了减少活塞组摩擦损失的优化途径和进展。

考虑温度分布和初弹力影响的活塞环-缸套试验台研究

为探究活塞环初弹力作用下不同缸套温度对活塞环摩擦性能的影响,设计考虑缸套温度分布的活塞环初弹力摩擦性能试验台,其缸体-缸套组件基于浮动缸套方法设计,通过供油盖从顶部供润滑油,使用活塞环夹具安装活塞环,在缸套外壁安装3个环形电加热器对缸套进行预加热。当活塞环未加载荷仅在初弹力情况下,仅改变缸套温度分布,研究不同缸套温度分布对活塞环-缸套系统摩擦性能的影响。结果表明:随着缸套温度的升高,活塞环-缸套摩擦副摩擦力和摩擦功耗呈现先减小后增加的趋势,对于研究的活塞环-缸套摩擦副,在缸套温度为60~70℃时,摩擦力和摩擦功耗最小。因此存在合适的缸套温度,使得活塞环-缸套摩擦副的摩擦性能最优。

内燃机缸套-活塞间动态摩擦力与侧向力相干性的试验研究

为了测量缸套活塞之间的摩擦力响应,采用浮动缸套法设计搭建了缸套活塞摩擦力倒拖测量系统,通过台架试验获取了多种转速工况下缸套活塞组件间的摩擦力和侧向力曲线,并用连续小波变换对实测数据进行了时频分析。结合缸套模态分析对实测信号频域信息进行理论解析,结果表明:缸套摩擦力波动特性与其结构固有模态有关。

活塞环组摩擦力在线检测方法及结构参数研究

文章介绍了浮动缸套和平均指示压力(indicated mean effective pressure,IMEP)测量方法,并针对浮动缸套法探究了传感器支座振动对测量结果的影响;采用Matlab软件分析了单自由度滞后阻尼在简谐激励下振动系统的输出力与输入力偏离程度,以表示测量误差大小。仿真结果表明,增加支座等效弹簧刚度与滞后阻尼系数可以降低传感器测量误差,完善浮动缸套法的测量理论,该方法对浮动缸套结构的改装提供了一定的理论指导。

内燃机活塞的摩擦分析

研究分析类金刚石碳涂层对活塞销及裙部的减摩效果。采用浮动缸套法和弹性流体润滑仿真方法分析活塞裙部摩擦。试验结果表明,类金刚石碳涂层减小了活塞销对缸套的摩擦,并且在发动机低转速和活塞销偏置较大的条件下效果尤为明显,尤其减小了上止点和下止点附近的摩擦。弹性流体润滑仿真证实,类金刚石碳涂层活塞销能够影响活塞的运动,减小活塞裙部与缸套之间的接触压力。

内燃机活塞环组件摩擦力测试系统的开发

针对浮动缸套装置,构建以拉压传感器、电荷放大器、增量式编码器、采集卡和工控机等组成的活塞环组件摩擦力测试系统的硬件系统,借助LabVIEW语言开发具有状态参数配置、数据样本采集、数据处理、数据存储和数据回放等功能的软件系统。试验结果表明,该系统能够获得发动机工作时缸套-活塞环组件摩擦力与曲轴转角的准确关系,可以为分析不同活塞环组件特性对发动机摩擦损失的影响和设计低摩擦活塞环组件提供所需的数据依据。