缸套—活塞环组润滑油膜分布模拟试验研究

发布时间：2017-10-22 03:06

  本文关键词：缸套—活塞环组润滑油膜分布模拟试验研究

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【摘要】：对置活塞对置气缸(Opposite Piston Opposite Cylinder,OPOC)发动机结合了对置活塞发动机和对置气缸发动机的优点,具有结构简单、功率密度大和自平衡性能强等特性。然而由于缸体水平布置,润滑油在重力作用下向下侧流动,导致气缸圆周方向润滑油分布不均,造成机油耗高同时拉缸问题突出。因此有必要建立缸套-活塞环组润滑油膜分布测试方法,探索缸套-活塞环摩擦副的油膜分布状态,获得机油耗高、拉缸问题突出的内在机制,为改善水平布置缸体的润滑性能提供技术支持。本论文针对OPOC发动机的特点,采用内燃机可视化和荧光诱导技术相结合的方案,建立了缸套-活塞环组润滑油膜测试装置,并在特定工况条件下对润滑油膜厚度进行测量。采用电动机倒拖技术,研制了可变角度的透明缸套-活塞环零部件试验机,主要包括透明缸套、曲柄连杆机构、供油和加热系统、控制系统和旋转系统等,可以在不同转速、不同温度、不同气缸倾斜角度等条件下对缸内润滑油膜进行光学测量。完成了用荧光诱导技术定量研究缸内润滑油膜的测量方法研究,采用氙灯作为连续诱导光源,激发罗丹明640荧光染料,通过高速摄相机记录荧光染料发出的荧光图像,结合图像处理技术得到荧光图像的灰度值分布。进行了油膜厚度标定试验,根据朗伯-比尔定律进行油膜厚度标定,建立油膜厚度、图像灰度和诱导光源强度之间的定量关系。研究了试验机气缸温度为125℃,转速在200-800r/min条件下缸套-活塞环组润滑油膜分布规律。试验结果表明:在转速200-800r/min范围内,随转速升高,第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ道活塞环润滑油膜厚度显著增大;所有转速下,均呈现出第Ⅲ道活塞环油膜最厚;在200r/min时,活塞销孔位置润滑油膜最厚,随着转速升高活塞销孔位置的润滑油膜逐渐变薄。
【关键词】：缸套-活塞环组 透明缸套 荧光诱导 润滑油膜
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK403
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-24
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 缸套-活塞环组润滑状态研究方法11-15
• 1.3 荧光诱导技术和内燃机可视化技术15-23
• 1.3.1 内燃机可视化技术15-18
• 1.3.2 荧光诱导技术18-23
• 1.4 研究内容及意义23-24
• 第2章 应用荧光诱导技术测量油膜厚度方法研究24-33
• 2.1 荧光诱导技术测量润滑油膜厚度原理24-25
• 2.2 荧光诱导技术测量润滑油膜厚度方法25-26
• 2.3 荧光诱导光源的选择26-28
• 2.4 荧光染料的选择28-30
• 2.5 荧光信号采集系统30-31
• 2.6 荧光图像处理31-32
• 2.7 本章小结32-33
• 第3章 透明缸套-活塞环零部件试验机研制33-51
• 3.1 试验机整体设计33-35
• 3.2 透明缸套设计35-36
• 3.3 曲柄连杆机构36-44
• 3.3.1 活塞37-38
• 3.3.2 连杆的干涉检验38
• 3.3.3 曲柄连杆机构动力学分析38-41
• 3.3.4 电机选型41-42
• 3.3.5 连杆稳定性校核42-44
• 3.4 同步带轮设计44-46
• 3.5 润滑及加热系统46-47
• 3.6 旋转系统47-48
• 3.7 控制系统48-50
• 3.8 本章小结50-51
• 第4章 不同转速下润滑油膜分布规律研究51-59
• 4.1 油膜厚度标定51-53
• 4.1.1 油膜厚度标定的基本原理51
• 4.1.2 油膜厚度标定试验51-53
• 4.2 不同转速油膜厚度测量53-58
• 4.3 本章小结58-59
• 结论59-61
• 参考文献61-65
• 致谢65-66
• 作者简介66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1076441