基于活塞环润滑失效的环槽温度限值研究

发布时间：2017-09-20 01:17

  本文关键词：基于活塞环润滑失效的环槽温度限值研究

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【摘要】：柴油机缸套-活塞环摩擦副的摩擦损失,在柴油机总摩擦损失中占据很大比例。活塞特别是第一道环槽温度过高,会使缸套-活塞环摩擦副的摩擦磨损加剧,也会导致柴油机长时间运转后出现活塞环胶结的现象,这将严重影响柴油机的正常工作。合理控制活塞环槽温度可避免润滑油结焦引起的活塞环卡滞、拉缸等现象,防止因活塞环槽、活塞环过度磨损而发生故障。因此,在不同工况下研究活塞环槽温度限值的变化规律具有一定的意义。本文以活塞环槽温度限值为研究对象,采用电动机倒拖柴油机运转、利用浮动缸套法来测量缸套-活塞环之间的摩擦力、采用模拟背压加载法对活塞环施加背压、用外焰对活塞顶面进行加热模拟工作时的热负荷,用以此为基础的试验装置来进行试验研究。同时改进了试验装置的加热系统、测温系统、数据采集系统。以润滑失效为评价依据,确定活塞环槽的合理温度范围,为活塞和活塞环的材料.设计进行优化、以及对活塞和活塞环的热损伤抑制提供依据。试验中对缸套-活塞环的摩擦力和活塞环槽温度分别进行了测量,通过改变冷却强度和加热强度、更换润滑介质、改变摩擦副的配副材料等方式,初步分析了缸套-活塞环的摩擦力随活塞环槽温度的变化规律,结果表明,在本文试验条件下:(1)冷却水流量分别为20L/min、40L/min、60L/min时,相同加热强度、相同润滑介质、相同摩擦副的条件下,活塞环槽温度限值均为205℃。改变冷却强度对活塞环槽温度限值无影响。(2)升温速率分别为1℃/s、2℃/s时,相同冷却强度、相同润滑介质、相同摩擦副的条件下,活塞环槽温度限值均为205℃。改变加热强度对活塞环槽温度限值无影响。(3)润滑油分别为10W-30、15W-40时,相同冷却强度、相同加热强度、相同摩擦副的条件下,活塞环槽温度限值分别为200℃和205℃。(4)配副材料是镀铬缸套和镀铬活塞环、CKS活塞环、喷钼活塞环时,相同冷却强度、相同加热强度、相同润滑介质的条件下,活塞环槽温度限值分别为205℃、210℃、200℃。
【关键词】：缸套-活塞环 摩擦力 润滑失效 活塞环槽 温度限值
【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】：TK423
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 选题背景10-11
• 1.2 内燃机缸套-活塞组件摩擦学系统特点11-13
• 1.2.1 缸套-活塞组工作环境11-12
• 1.2.2 缸套-活塞环摩擦磨损现象12-13
• 1.3 润滑与润滑失效13-17
• 1.3.1 润滑的作用13-14
• 1.3.2 润滑的类型14
• 1.3.3 润滑失效14-15
• 1.3.4 温度对润滑失效的影响15-17
• 1.3.5 润滑失效判据的选择及实现17
• 1.4 活塞环槽温度限值研究现状17-19
• 1.5 主要研究内容与意义19-20
• 第2章 活塞环槽温度限值试验方法20-27
• 2.1 缸套-活塞组摩擦力测量方法20-21
• 2.2 试验方法21-25
• 2.2.1 浮动缸套法22-23
• 2.2.2 模拟背压加载法23-24
• 2.2.3 火焰模拟加热法24-25
• 2.3 试验装置的工作原理25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第3章 活塞环槽温度限值试验装置27-45
• 3.1 活塞环槽温度限值试验装置的主要组成27-43
• 3.1.1 电源控制系统27-28
• 3.1.2 动力系统28-32
• 3.1.3 加热系统32-34
• 3.1.4 加载系统34-37
• 3.1.5 冷却系统37-38
• 3.1.6 测温系统38-40
• 3.1.7 测力系统40
• 3.1.8 数据采集系统40-43
• 3.2 试验方案和步骤43-44
• 3.2.1 试验方案43
• 3.2.2 试验步骤43-44
• 3.3 本章小结44-45
• 第4章 不同工况下活塞环槽温度限值试验45-56
• 4.1 不同冷却、加热强度条件下活塞环槽温度限值试验45-50
• 4.1.1 不同冷却强度条件下活塞环槽温度限值试验45-48
• 4.1.2 不同加热强度条件下活塞环槽温度限值试验48-50
• 4.2 不同润滑介质条件下活塞环槽温度限值试验50-52
• 4.3 不同配副材料条件下活塞环槽温度限值试验52-55
• 4.4 本章小结55-56
• 结论56-57
• 参考文献57-61
• 致谢61-62
• 作者简介62

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本文编号：885041