计及润滑条件和空穴效应的活塞环-缸套摩擦副润滑性能研究

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活塞环-缸套摩擦副是内燃机中最重要的摩擦副之一,它的润滑状况对内燃机的摩擦损失、活塞环及缸套磨损、漏气量、机油消耗量和颗粒物排放等均有较大的影响。虽然内燃机活塞环-缸套摩擦副润滑的研究取得了较大的进展,但仍有很多需要完善的地方。选取合理的边界条件对润滑分析具有重要意义。本文在国家自然科学基金项目“内燃机活塞组件中润滑油输送机理的研究”的资助下,对比研究了基于Reynolds边界条件和JFO边界条件的活塞环-缸套摩擦副润滑特性,并考虑了润滑条件的影响,为合理分析活塞环-缸套摩擦副的润滑性能提供坚实的理论基础和方法。本文的研究主要分为以下四个部分:(1)绪论总结了活塞环-缸套摩擦副润滑性能的研究现状和不同边界条件算法在研究中的应用。(2)基于不同边界条件算法的活塞环-缸套摩擦副充分润滑分析以一多缸内燃机为研究对象,在充分润滑情况下,分别应用Reynolds边界条件算法和JFO边界条件算法对不同工况下活塞环-缸套摩擦副的润滑特性进行分析,并比较分析了所得的结果。(3)考虑润滑条件,基于不同边界条件算法的活塞环-缸套摩擦副润滑分析以一多缸内燃机为研究对象,建立了活塞环-缸套间润滑油流动模型,以上一行程活塞环滞留在缸壁上相应位置的润滑油量作为下一行程活塞环进口润滑油量,分别应用Reynolds边界条件算法和JFO边界条件算法对不同润滑油供给量下的活塞环-缸套摩擦副润滑特性进行分析,并比较分析了所得的结果。(4)总结及展望总结了考虑润滑条件和两种边界条件算法下的活塞环-缸套摩擦副润滑特性分析,并对今后活塞环-缸套摩擦副润滑分析进行了展望。
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