基于AMESim的柴油机润滑系统仿真研究

发布时间：2020-05-27 08:24

【摘要】：润滑系统作为柴油机的重要系统之一,其工作性能的好坏对于柴油机的性能及油耗有重要的影响。本文以卡特彼勒3504C型柴油机为研究对象,利用一维机械液压仿真软件AMESim对柴油机的润滑系统建立仿真模型,在对模型进行校核与修正后,研究分析了该柴油机在额定工况下润滑系统的流场分布以及在不同工况(转速)、轴承间隙、轴承温度对柴油机润滑系统的影响规律。首先本文详细的介绍了涉及柴油机润滑系统部分的流体力学理论基础,为后续的模拟分析奠定理论知识。其次介绍了柴油机润滑系统的结构组成及各部分的工作原理,通过建立润滑系统主要元件的数学模型并利用AMESim软件建立柴油机润滑系统的仿真模型并对主要元件的参数进行了设置与校核。最后根据仿真度的结果分析了柴油机润滑系统在额定工况下的流场分布,以及在不同工况(转速)、轴承间隙、轴承温度对柴油机润滑系统的影响规律。通过分析柴油机润滑系统的仿真结果发现,在额定工况下,润滑系统各关键结构处的润滑状况良好,柴油机润滑油的压力从机油泵出口处到主油道末端,润滑油的压力逐渐减小,通过对机油泵出口处到主油道末端的压力差的比较,可以得出在机油滤清器处的压力损失较大。发动机转速在0~1600 r/min,随着转速升高,主轴承、连杆轴承和凸轮轴轴承的入口机油压力、流量及最小油膜厚度都有显著的升高,转速在1600 r/min后,机油压力与流量随着转速的升高而趋于稳定且继续增大转速会增大柴油机油耗与磨损;随着轴承间隙的增大,主轴承、连杆轴承和凸轮轴轴承的入口机油压力逐渐下降,流量逐渐增大,对最小油膜厚度的提高并不明显,且配合间隙过大造成轴承的泄油量增大,增加了机油泵的功率,加大了发动机的油耗;随着轴承温度的升高,轴承间隙增大,温度升高也会使轴承偏心率减小并最终导致轴承间隙的增大,增大了柴油机油耗。
【图文】：

增长率,柴油机

图 1.1 2017 年中国重卡销量及增长率预测我国的柴油机发展从上个世纪八十年代进入了快速发展的黄金时期，通过多方面力和多种发展途径（如购买国外原装先进柴油机；引进国际上发达国家的先进的柴技术和获得授权专利许可，在国内进行国产化组装制造；采购样机，测绘仿制；自制；在研究国外先进的技术同时进行技术创新，把柴油机的整体水平发展到一个新度等），使我国柴油机技术与国外的差距逐步缩短（国产柴油机与国外产品的质量主要包括外观、调速率、超速性能、耗油量、工作寿命等方面[3]。经过了吸收引进先进的发动机技术和国内不断研发创新，我国不但提高了柴油机的整体研发水平和质量，而且还积累了丰富的尖端柴油机研发、制造、试验和维护经验和培养了一批国内先进研发水平的科研团队和科研体系[4]。但相比国际上发达国家和地区企业研造的先进柴油发动机，我国的柴油机总体水平还有一定的差距。随着中国成为汽车的世界第一大国及全球能源危机和环境问题的日益突出，汽车行业的发展方向已经

轴瓦,柴油机,零部件,润滑系统

滑系统的主要任务是供应足量清洁并具有一定压力的机油擦表面进行润滑，还可以起到清洁冷却的作用，并增加了活情况下，发动机受热部件（如活塞）的传力控制与冷却也可运动部件摩擦表面上的润滑油膜，，可以有效的避免柴油机运触，降低了零部件之间的摩擦和磨损的程度[5]。所以柴油机油机内部零部件的磨损，提高机械的传动效率并大大延长了润滑系统如果不能正常良好的工作，就会达不到柴油机原来机也不会可靠的工作。此外柴油机内部零部件润滑不良，就和经济性，更有甚者会让柴油机工作不正常，因此为了准确统，对柴油机的润滑系统流场分布进行深入研究和探索是非一件事[6]。此外，因为柴油机结构比较复杂，其内部某些部法很难检测出来，但是通过建模仿真能够很好的解决这个问间和资金[7]。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TK423

【参考文献】