上海昌吉地質(zhì)儀器有限公司淺析 建立了內(nèi)燃機(jī)主軸承熱彈性流體動力潤滑模型,對3種不同牌號的潤滑油品的潤滑性能進(jìn)行了計算研究。使用3種潤滑油,在低速和小負(fù)荷工況下,主軸承處于流體動力潤滑狀態(tài),潤滑性能良好;在中等轉(zhuǎn)速中等負(fù)荷工況下,油膜厚度減小,油膜溫度上升,摩擦功耗增加,但軸承仍能維持流體動力潤滑狀態(tài);在高轉(zhuǎn)速大負(fù)荷工況下,使用潤滑油時,主軸承處于邊界潤滑狀態(tài),表明該潤滑油不適合在模型機(jī)上使用。
現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)性能的強(qiáng)化促使氣缸爆發(fā)壓力不斷增加,活塞運動速度越來越快,迫使主軸承要承受更大的沖擊性載荷,這對主軸承和潤滑油的設(shè)計提出了更高的要求。

上海昌吉SYD-1884A-1石油產(chǎn)品低溫密度試驗器

主要技術(shù)參數(shù)及指標(biāo)
潤滑油在內(nèi)燃機(jī)中的作用是:潤滑運動部件,在主軸承等滑動軸承中形成良好的潤滑油膜,并將摩擦產(chǎn)生的熱量帶走。潤滑油性能不良或使用不當(dāng)都有可能加劇活塞環(huán)、連桿軸承、主軸承等的磨損,從而降低發(fā)動機(jī)的使用壽命。
主軸承的潤滑性能關(guān)系到發(fā)動機(jī)的安全性和使用壽命。通過試驗可以檢測內(nèi)燃機(jī)主軸承的油膜厚度、油膜壓力、油膜溫度和軸心軌跡等潤滑參量,但試驗往往會在不同程度上破壞油膜,造成試驗誤差,所以通過數(shù)值模擬對主軸承的潤滑性能進(jìn)行計算、分析、研究,在內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計、生產(chǎn)中起著重要作用
采用瞬態(tài)的熱彈性流體動力潤滑計算方法,計入軸瓦、軸承座和軸頸的熱變形和彈性變形4,以及潤滑表面的粗糙度,通過在多缸柴油機(jī)上模擬使用不同等級的潤滑油來研究其對主軸承潤滑性能的影響,為潤滑油道和主軸承的設(shè)計,以及新型潤滑油的研究提供理論依據(jù)。
模型的建立和求解
首先,建立數(shù)學(xué)模型,油膜厚度方程、彈性位移方程、粗糙接觸方程、能量方程、軸瓦熱傳導(dǎo)方程、載荷平衡方程等。求解這些方程可求得主軸承在每一個工作周期內(nèi)的油膜厚度、油膜壓力、油膜溫度、摩擦功耗等潤滑參量。
考慮多種影響因素,基于熱彈性流體動力潤滑理論,計算研究了3種牌號潤滑油對內(nèi)燃機(jī)主軸承潤滑性能的影響,得出以下結(jié)論:
1)在低轉(zhuǎn)速和小負(fù)荷工況下,3種牌號潤滑油的油膜厚度都較大,油膜溫度較低,摩擦功耗較小。這表明軸承處于流體動力潤滑狀態(tài),潤滑性能良好。
2)在中等轉(zhuǎn)速中等負(fù)荷工況下,雖然油膜厚度都有所減小,但油膜溫度和摩擦功耗還處在一個較低的水平,軸承仍能維持流體動力潤滑狀態(tài)。
3)在高轉(zhuǎn)速大負(fù)荷工況下,⒉種潤滑油,除摩擦功耗大幅增加外，仍能維持軸承的流體潤滑狀態(tài);潤滑油則有最小的油膜厚度、最高的油膜溫度和巨大的摩擦功耗,此時軸承處于邊界潤滑狀態(tài),摩擦和磨損大，機(jī)械效率低,表明潤滑油不適合在模型柴油機(jī)上使用。