轴瓦表面波纹度对柴油机连杆大头轴承润滑特性的影响

柴油机连杆大头轴瓦表面在加工过程中存在波纹度,表面波纹度严重影响轴承接触表面的润滑性能。针对这一问题,建立考虑表面波纹度的连杆组弹性流体动力学模型,分析不同波纹度幅值、阶次和数量对连杆大头轴承润滑特性影响规律。结果表明:随着波纹度幅值、阶次和数量的增加,最小油膜厚度总体先增大后减小,总摩擦功耗先减小后增大,表明合理分布的表面波纹度对轴承性能有积极影响,可提升轴承的润滑性能;基于Box-Behnken试验设计与响应面法对柴油机连杆大头轴承润滑特性进行研究,以轴瓦表面波纹度的幅值、阶次和数量为优化变量,以最小油膜厚度和总摩擦功耗为优化目标进行响应面分析,并结合带精英策略的非支配排序遗传算法进行优化。结果表明:不同轴瓦表面波纹度对连杆大头轴承润滑特性影响差异较大;相较轴瓦光滑表面,优化后最小油膜厚度增加了11%;总摩擦功耗降低了14%。

连杆大头轴承润滑多目标优化设计

针对柴油机连杆大头轴承润滑不良和摩擦磨损的问题,运用AVL POWER UNIT搭建连杆组柔性多体动力学模型,以连杆大头轴承间隙、轴承宽度和供油压力为设计变量,通过最优拉丁超立方试验设计方法构建输入矩阵,在Isight中建立RBF径向基神经网络代理模型,以最小油膜厚度、峰值油膜压力和平均粗糙接触有效压力为优化目标,采用NSGA-Ⅱ遗传算法进行多目标参数寻优,获得连杆大头轴承的最佳结构参数组合。相较于原始方案,优化方案的最小油膜厚度增加了0.60μm,峰值油膜压力减小了6.69MPa,平均粗糙接触有效压力减小了2.34MPa,综合润滑性能有所提升,可为连杆大头轴承优化设计提供理论参考。

柴油机连杆大头轴承润滑特性影响因素的研究

构建了连杆大头轴承仿真模型和试验设计与CAE技术相结合的仿真流程,选定了轴承相对平均间隙、曲柄销油孔直径和轴瓦宽度作为连杆大头轴承润滑特性分析的3个因素。仿真结果表明,影响最小油膜厚度、最大油膜压力和平均摩擦损耗因素的主次顺序为轴承相对平均间隙、曲柄销油孔直径和轴瓦宽度。

考虑空穴和微观弹流润滑效应的连杆大头轴承热弹流混合润滑分析

基于多体动力学原理建立了考虑空穴效应和微观弹流润滑效应的连杆大头轴承热弹性流体动力混合润滑的计算模型,提出了穴蚀位置的识别方法,分析了轴承润滑状态并获得了轴承摩擦损失的热量分配方法.结果表明:连杆大头轴承处于混合润滑状态,其粗糙接触发生在上轴瓦顶部的两侧边缘;结合轴心轨迹、润滑油填充率、润滑油填充率的变化率和液动油膜压力变化率可以有效识别穴蚀位置;连杆大头轴承的平均摩擦功率为0.44kW,最大粗糙摩擦功率仅为111.1mW,但对其瞬时摩擦功率的监测并不能判断局部的润滑状态;大头轴承的润滑热量散失以热传导为主要方式.

基于正交试验的连杆大头轴承润滑影响因素研究

为了更加准确地预测轴承性能,提高轴承工作可靠性和寿命。基于弹性流体动力润滑理论,建立了卧式两缸柴油机连杆大头轴承的弹性流体动力润滑仿真模型。应用正交试验设计方法,以最大油膜压力、最小油膜厚度以及平均总摩擦功耗为考察指标,研究了轴承间隙、轴瓦宽度、油孔位置角和曲柄销油孔直径等因素对轴承润滑性能的影响。研究结果表明:最优方案与原方案相比,最小油膜厚度增加44.86%,最大油膜压力降低1.00%,平均总摩擦功耗增加4.84%。

高功率密度柴油机连杆大头轴承润滑特性分析

基于全局Newton-Raphaon方法和柔度矩阵法对高功率密度柴油机连杆大头轴承的润滑性能进行数值摸拟;耦合求解Reynolds方程和弹性变形方程,比较弹性变形的连杆大头轴承与刚性轴承的轴心轨迹与压力分布。结果表明:将全局Newton-Raphaon方法与柔度矩阵法结合起来,对高功率密度内燃机连杆大头轴承的弹流润滑进行分析,解决了轴承偏心率大于1时弹流润滑计算难于收敛的问题;考虑表面弹性变形的连杆大头轴承与刚性轴承相比,在最大气体爆发压力附近,油膜压力分布的形状和大小明显发生变化,特别是在轴承的两端处,油膜压力明显增加并接近轴承中间部分的压力。

悬链线型线轴瓦对连杆大头轴承润滑特性的影响

针对柴油机连杆大头轴承润滑不良和摩擦磨损的问题,结合轴承型线的设计理论,建立了悬链型线的数学表达式。运用AVL POWER UNIT搭建连杆柔性多体动力学模型,研究了连杆大头轴承的悬链线型线对其润滑特性的影响。结果表明:当连杆大头轴承采用悬链线型线轴瓦时,随着型线径向变化量的逐步增加,峰值油膜压力先减小后增大,最小油膜厚度先增大后减小,总摩擦功耗先减小后增大。当采用径向变化量为方案4(变化量6μm)的悬链线型线轴瓦时,最小油膜厚度增加了0.22μm,峰值油膜压力减少了10.92 MPa,总摩擦功耗减少了0.28 kW,有利于减小轴承的摩擦磨损功耗和改善连杆大头轴承的总体润滑性能。通过曲线拟合分析得到了最小油膜厚度、峰值油膜压力和总摩擦功耗这3个评价参数的函数关系,为连杆大头轴承润滑特性的优化设计提供参考依据。

连杆大头轴承EHD分析研究和应用

针对连杆大头的设计，轴承润滑的可靠性是必须考虑的因素之一。本文利用AVL—EXCITE软件，建立连杆大头轴承弹性液力润滑（EHD）模型，快速模拟发动机连杆大头轴承润滑情况，从而及早地发现了产品设计的不足和缺陷并进行设计改进，缩短了开发周期，减少了试验轮次，从而降低了开发成本。

非道路两缸柴油机轴承热弹性流体动力润滑特性研究

基于热弹性流体动力润滑理论和多体动力学理论,针对自主研发的非道路2D25卧式两缸柴油机,采用AVL Excite Power Unit软件建立曲轴轴承的多体动力学模型,探讨柔性整机体模型下轴瓦与轴承座的弹性变形、润滑油的黏温及黏压特性、轴瓦及轴颈的表面粗糙度及热效应等因素,建立轴承的润滑模型并计算不同工况下各轴承的载荷、油膜厚度、油膜压力和摩擦功耗。研究结果表明:随着转速的升高,主轴承的总摩擦功耗增加,轴瓦的热负荷增大;高转速下,第一主轴承(MB1)和第三主轴承(MB3)存在轴颈倾斜不对中,出现偏磨现象,导致第二缸爆发时主轴颈振动加剧;连杆轴承油膜压力分布均匀性较好,轴瓦热负荷低,在高转速下润滑效果更佳。

高功率密度柴油机轴承设计问题仿真分析

高功率密度柴油机是适应军用动力不断强化的要求而发展的,其超常的强化设计对发动机可靠性提出了更高的要求。对高功率密度(HPD)柴油机(升功率PL≈100 kW/L)性能进行了虚拟仿真,并利用仿真结果计算了轴承载荷。通过分析高比压、高转速以及高温等因素对HPD柴油机连杆大头轴承润滑性能的影响规律,提出了设计高升功率柴油机的连杆大头轴承过程中需要解决的关键问题。

结合柔度矩阵的内燃机滑动轴承弹流计算分析

介绍了结合柔度矩阵的轴承弹流分析流程,并针对某直列四缸柴油机连杆大头轴承,应用轴承设计软件OR-B IT结合有限元软件生成的柔度矩阵进行了弹流润滑计算分析。结果表明,结合柔度矩阵的轴承弹流润滑设计方法是解决复杂轴承结构设计的有效方法。

发动机主轴颈油孔位置的优化与研究

发动机连杆大头轴承一般通过开设在曲轴上连通主轴颈和连杆颈的油道进行供油润滑。机油首先由缸体主油道进入主轴承，然后通过主轴颈上的油孔进入曲柄臂内的油道，最后通过连杆颈上的油孔润滑大头轴承。这样就需要在主轴颈和连杆颈上钻油孔，并在曲柄臂内加工连通二者的油道。对于如何确定油孔的位置，以前人们主要考虑工艺性方面的因素，而没有分析其对润滑的影响。

润滑系统常见故障排除

柴油机润滑系统采用压力、飞溅复合润滑方式来润滑柴油机各部的机件。曲轴主轴承、连杆大头轴承、凸轮轴、正时齿轮室等靠压力机油润滑;连杆小头孔的活塞销、活塞与缸套等都依靠曲轴回转中飞溅出的机油来润滑。

改进和完善全无油压缩机结构的构思

针对微型全无油润滑空气压缩机的动力平衡和连杆大头轴承不能在运行中途补充加脂及大小头轴承润滑脂的密封等关键技术作了探讨,对曲柄连杆机构进行了改造。

柴油机敲缸的原因分析

发现柴油机敲缸,要认真倾听,判断敲缸是属于正常敲缸还是不正常敲缸。如果冷车时柴油机敲缸声大,车热后敲缸声小或消失,就属于正常敲缸;如果敲缸声在柴油机的整个速度范围内,不正常地连续或间断地从气缸部位发出,那么就属于不正常的敲缸。不正常的敲缸主要由以下几种情况引起。 1.供油时间过早。此时,喷入气缸的燃油在冷态下聚集,在压缩达到一定温度后,差不多同时燃烧,使气缸内的压力迅速提高。