活塞環(huán)是柴油機(jī)的核心部件之一,起著密封燃燒室內(nèi)氣體、控制潤滑油分布、傳遞燃燒熱量與支撐活塞的作用�；钊h(huán)型線的優(yōu)化設(shè)計可以進(jìn)一步減少缸內(nèi)的燃?xì)庑孤┝俊⒔档筒裼蜋C(jī)摩擦損失、控制潤滑油的消耗,并以此來提高柴油機(jī)效率。本文以4L20柴油機(jī)為研究對象,建立活塞環(huán)組動力學(xué)模型,研究柴油機(jī)運行過程中活塞環(huán)組的工作情況與活塞環(huán)型線參數(shù)對漏入曲軸箱氣體、摩擦損失及潤滑油消耗的影響,并在此基礎(chǔ)上對活塞環(huán)型線進(jìn)行優(yōu)化。本文在如下幾個方面進(jìn)行了研究工作:（1）通過測量并計算得到4L20柴油機(jī)在1000rpm不同負(fù)荷狀態(tài)下的運行數(shù)據(jù),對活塞和缸套進(jìn)行熱變形分析,完成活塞的徑向剛度分析,最終建立活塞環(huán)-缸套動力學(xué)潤滑仿真模型。（2）得到4L20柴油機(jī)在運行過程中活塞環(huán)運行情況,第一道氣環(huán)、第二道氣環(huán)、油環(huán)外工作面總摩擦損失依次減小,平均值分別為2.49kW、1.07 kW、0.72 kW,一個氣缸漏入曲軸箱氣體平均值為3.67m3/h,整個工作循環(huán)慣性力甩油量平均值為1.79 g/h。（3）針對第一道氣環(huán)、第二道氣環(huán)、油環(huán)的結(jié)構(gòu)參數(shù),分析各參數(shù)對漏氣、活塞環(huán)外工作面摩擦損失、慣性力甩油的影響規(guī)律。（4）分別改變... 

【文章來源】：大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１技術(shù)路線??Ｆｉｇ．?１．１?Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ?ｒｏａｄｍａｐ??

?船用四沖程柴油機(jī)活塞環(huán)組工作特性研究???於，?Ｌ??么．／?；ｕ＾ｐｖ?ｘ??＾／／／／／／＼?ＬＶＶ＾?，．’?，＇匕?＇?＇＇??圖２．１活塞環(huán)在徑向方向上受力圖?圖２．?２活塞環(huán)在軸向方向上受力圖??Ｆｉｇ．?２．１?Ｔｈｅ?ｒａｄｉａｌ?ｆｏｒｃｅ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｐｉｓｔｏｎ?ｒｉｎｇ?Ｆｉｇ．?２．２?Ｔｈｅ?ｆｏｒｃｅ?ａｘｉａｌ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｐｉｓｔｏｎ?ｒｉｎｇ??活塞環(huán)外工作面受到的三個力的合力與環(huán)背面受到的氣體壓力、環(huán)本身的徑向彈力??形成平衡［３９］：??，ｂｅｈｉｎｄ?＾ｒｅｓｉｄｕａｌ?—?＾ｇａｓ，?ｆｒｏｍ?＾ｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃ?＾ａｓ／ｘ＾ｒｉｒｖ?（２１）??式中：／＾，＞／＾為活塞環(huán)背面受到的氣體壓力，Ｎ；?ｆ；ｒａｙ？ａ／為活塞環(huán)本身的徑向彈??力，Ｎ；心＾咖為活塞環(huán)外工作面受到的氣體壓力，Ｎ；?為活塞環(huán)外工作面受??到的油膜接觸壓力，Ｎ；?活塞環(huán)外工作面受到的微凸體接觸壓力，Ｎ。??２．?１．２活塞環(huán)軸向受力與運動??活塞環(huán)在軸向方向上受力如圖２．２所示，在軸向方向上，活塞環(huán)分別受到氣體壓力、??慣性力、摩擦力、與下環(huán)槽間的接觸力的影響［４（）】。其中，氣體壓力與燃燒室內(nèi)膨脹氣體??決定，慣性力與活塞環(huán)速度變化有關(guān)，摩擦力與活塞環(huán)和缸套間的接觸有關(guān)，接觸力為??活塞環(huán)與環(huán)槽間的接觸壓力，與其他三個力平衡，活塞環(huán)在這些力的共同作用下，發(fā)生??軸向運動。??環(huán)與環(huán)槽之間的接觸力滿足力的平衡方程：??ｐ?—?ｆ?－Ｌ．ｆｒ?＞?ｆｒ??ｃｏｎｔａｃｔ?ｆｒｉｃｔｉｏｎ?ｇａｓ?ｍａｓｓ?（２２）??式中：，為活塞環(huán)與環(huán)槽的接觸壓力，Ｎ；?／＾．ｓ為活

?大連海事大學(xué)碩士學(xué)位論文???這些氣室通過節(jié)流閥相互連接（如圖２．２、２．３）。從活塞上側(cè)已知的燃燒室內(nèi)壓力Ｐ１開始??到油環(huán)下側(cè)的曲軸箱壓力Ｐ７為止，通過對流經(jīng)節(jié)流閥的氣體質(zhì)量進(jìn)行逐步計算，以一??種準(zhǔn)平穩(wěn)的方式確定腔內(nèi)的壓力。流動過程可以近似為絕熱過程，由氣體流量系數(shù)（Ｗ?）??進(jìn)行調(diào)整［４８＇４９］。??頂部??）ｉ＾ｒ?＇??＿??￣￣＼?、ｒ?Ｔｙ?節(jié)二?Ａ）??ｌ—ｖ＾?ｙ??底部??乂??圖１?３活塞環(huán)組氣體流動模型?圖２．?４氣室交換模型圖??Ｆｉｇ．?２．３?Ｐｉｓｔｏｎ?ｒｉｎｇ?ｇａｓ?ｆｌｏｗ?ｍｏｄｅｌ?Ｆｉｇ．?２．４?Ｃｈａｍｂｅｒ?ｅｘｃｈａｎｇｅ?ｍｏｄｅｌ?ｄｉａｇｒａｍ??質(zhì)量流動方程：??一離＿－＿?（２＇１４）??式中：ｍ為氣體質(zhì)量變化，ｇ／ｓ；?Ｊ為活塞環(huán)漏氣面積，ｍ２；?ｖ為氣體流量系數(shù)；巧??為氣室ｉ內(nèi)壓力，Ｐａ；?Ａ為氣體常數(shù)，Ｊ／（ｇ＊Ｋ）；?７；．為氣室ｉ內(nèi)溫度，Ｋ；?Ｋ為氣體比熱；??為氣室ｉ－１內(nèi)壓力，Ｐａ。??質(zhì)量改變方程：??Ａｍ?＝?ｎｎｔ?（２．１５）??式中：」／；？為氣體質(zhì)量變化量，ｇ、也為時間，ｓ。??氣室內(nèi)壓力方程：??ＲＴｒ?／?、??Ｐｃ?————［ｍ?＋ａｗｊ??Ｖｃ?（２．１６）??式中：心為氣室Ｃ的體積，ｍ３。??－９?－??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]發(fā)動機(jī)活塞環(huán)-缸套結(jié)構(gòu)低摩擦仿真分析及優(yōu)化設(shè)計[D]. 李炯.湖南大學(xué) 2018
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[4]柴油機(jī)活塞環(huán)組動力學(xué)特性及其影響因素研究[D]. 梁利利.昆明理工大學(xué) 2015
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本文編號：3592952