上海昌吉地質儀器有限公司淺析 建立了內燃機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行了計算研究。使用3種潤滑油,在低速和小負荷工況下,主軸承處于流體動力潤滑狀態,潤滑性能良好;在中等轉速中等負荷工況下,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;在高轉速大負荷工況下,使用潤滑油時,主軸承處于邊界潤滑狀態,表明該潤滑油不適合在模型機上使用。
現代內燃機性能的強化促使氣缸爆發壓力不斷增加,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計提出了更高的要求。
上海昌吉SYD-1884A-1石油產品低溫密度試驗器
主要技術參數及指標
1、工作電源： AC（220±10％）V ，50Hz。
2、試管容量： 500ml。
3、最低控溫點： 20℃。
4、控溫精度： ±0.25℃。
5、溫度傳感器： 工業鉑電阻，其分度號為Pt100。
5、裝夾試管數量： 2個
6、溫度計： －1℃～38℃，分度值為0.1℃。
7、整機功耗： 3000W。
8、環境溫度： 5℃～30℃。
9、環境濕度： ≤85%。
10、外形尺寸： 510 mm×360 mm×660 mm（長×寬×高）。
11、整機重量： 35kg。
潤滑油在內燃機中的作用是: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,并將摩擦產生的熱量帶走。潤滑油性能不良或使用不當都有可能加劇活塞環、連桿軸承、主軸承等的磨損,從而降低發動機的使用壽命。
主軸承的潤滑性能關系到發動機的安全性和使用壽命。通過試驗可以檢測內燃機主軸承的油膜厚度、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,所以通過數值模擬對主軸承的潤滑性能進行計算、分析、研究,在內燃機的設計、生產中起著重要作用
采用瞬態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計,以及新型潤滑油的研究提供理論依據。
模型的建立和求解
首先,建立數學模型,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種牌號潤滑油對內燃機主軸承潤滑性能的影響,得出以下結論:
1)在低轉速和小負荷工況下,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,潤滑性能良好。
2)在中等轉速中等負荷工況下,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。
3)在高轉速大負荷工況下,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;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,摩擦和磨損大，機械效率低,表明潤滑油不適合在模型柴油機上使用。
