內(nèi)燃機(jī)主軸承摩擦特性研究及優(yōu)化
發(fā)布時(shí)間:2021-06-10 22:13
內(nèi)燃機(jī)摩擦副作為內(nèi)燃機(jī)的一部分,其摩擦學(xué)性能對(duì)整機(jī)性能和可靠性有重大的影響。低摩擦技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用是內(nèi)燃機(jī)摩擦學(xué)中的一個(gè)核心問(wèn)題,內(nèi)燃機(jī)通過(guò)整個(gè)曲柄連桿機(jī)構(gòu)將缸內(nèi)壓力轉(zhuǎn)化為曲軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)輸出有用功。曲柄連桿機(jī)構(gòu)的摩擦損失成為內(nèi)燃機(jī)摩擦損失的主要來(lái)源之一,其中主軸承的摩擦損失約占整機(jī)的摩擦10%-25%,本文針對(duì)主軸承(關(guān)鍵摩擦副)進(jìn)行仿真和試驗(yàn)的研究,尋求降摩擦方法。同時(shí),主軸承在工作過(guò)程中承受高負(fù)荷與高轉(zhuǎn)速的惡劣工況,其潤(rùn)滑可靠性直接影響內(nèi)燃機(jī)的工作的可靠性。因此現(xiàn)代優(yōu)良內(nèi)燃機(jī)開(kāi)發(fā)對(duì)主軸承的潤(rùn)滑性能提出了更高的要求,在降摩擦的同時(shí)必須保證軸承的可靠性。本文開(kāi)展了以下研究工作:1.主軸承摩擦功試驗(yàn)測(cè)試分析內(nèi)燃機(jī)整機(jī)的摩擦功容易測(cè)量,但在內(nèi)燃機(jī)開(kāi)發(fā)中需要知道各子系統(tǒng)的摩擦占比和摩擦功值,從而得知摩擦占比大的子系統(tǒng),并對(duì)其進(jìn)行摩擦優(yōu)化。摩擦損失的測(cè)定方法有示功圖法、拆解倒拖法、滅缸法和油耗線(xiàn)法四種,而在汽油機(jī)開(kāi)發(fā)中,拆解倒拖法得到廣泛的應(yīng)用,本文對(duì)拆解倒拖法進(jìn)行研究和測(cè)試分析,得到了較好的測(cè)試結(jié)果。2.主軸承摩擦潤(rùn)滑的數(shù)值分析軸承潤(rùn)滑狀態(tài)包括流體潤(rùn)滑、混合潤(rùn)滑和邊界潤(rùn)滑。隨著潤(rùn)滑油膜厚度的...
【文章來(lái)源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
中國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量變化趨勢(shì)
1緒論11緒論1.1課題來(lái)源及研究背景1.1.1課題來(lái)源作者在某汽車(chē)企業(yè)的動(dòng)力總成CAE部門(mén)工作,課題來(lái)源于公司發(fā)展需要。在內(nèi)燃機(jī)降油耗、減摩擦、輕量化升級(jí)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中,作者負(fù)責(zé)內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力總成曲軸系的摩擦優(yōu)化設(shè)計(jì)工作。本文主要工作是基于該項(xiàng)目平臺(tái),研究了主軸承摩擦試驗(yàn)、摩擦仿真、摩擦分析和優(yōu)化方法,并對(duì)該內(nèi)燃機(jī)主軸承進(jìn)行可靠性校核。使內(nèi)燃機(jī)在滿(mǎn)足可靠性的前提下,具備較低的摩擦水平。1.1.2研究背景根據(jù)國(guó)家公安部數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2012-2017年全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量由22382.8萬(wàn)量增加到29836.0萬(wàn)量,年均增長(zhǎng)5.9%。2012-2017年全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量變化趨勢(shì)見(jiàn)圖1.1[1]。圖1.1中國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量變化趨勢(shì)Fig.1.1ThetrendofmotorvehicleownershipinChina2012-2017年全國(guó)汽車(chē)保有量由10837.8萬(wàn)量增加到20816.0萬(wàn)量,年均增長(zhǎng)13.9%。2012-2017年全國(guó)汽車(chē)保有量變化趨勢(shì)見(jiàn)圖1.2[1]。圖1.2中國(guó)汽車(chē)保有量變化趨勢(shì)Fig.1.2ThetrendofautomobileownershipinChina
拋純觥D甌ㄏ允荊?夜?蚜??四瓿晌?瀾緇??擋??諞淮蠊?????尾氣污染已成為我國(guó)空氣污染的重要來(lái)源,是造成細(xì)顆粒物、光化學(xué)煙霧污染的重要原因,污染防治的緊迫性凸顯。近5年來(lái),我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量快速增長(zhǎng)。2017年全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量達(dá)2.98億輛,比2016年增長(zhǎng)3.1%。按汽車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)[1],國(guó)一排放標(biāo)準(zhǔn)前的汽車(chē)占0.1%,國(guó)一排放標(biāo)準(zhǔn)的汽車(chē)占3.7%,國(guó)二排放標(biāo)準(zhǔn)的汽車(chē)占5.5%,國(guó)三排放標(biāo)準(zhǔn)的汽車(chē)占21.2%,國(guó)四排放標(biāo)準(zhǔn)的汽車(chē)占47.5%,國(guó)五及以上排放標(biāo)準(zhǔn)的汽車(chē)占22%。據(jù)測(cè)算,未來(lái)5年還將新增機(jī)動(dòng)車(chē)1億多輛。圖1.3按排放標(biāo)準(zhǔn)階段劃分的汽車(chē)保有量構(gòu)成Fig.1.3Thecompositionofvehicleownershipaccordingtoemissionstandardstages《2018年機(jī)動(dòng)車(chē)環(huán)境管理年報(bào)》顯示,2017年全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染物初步核算為4359.7萬(wàn)噸,比2016年削減2.5%。其中,一氧化碳3327.3萬(wàn)噸,碳?xì)浠衔?07.1萬(wàn)噸,氮氧化物574.3萬(wàn)噸,顆粒物50.9萬(wàn)噸。汽車(chē)是污染物排放總量的主要貢獻(xiàn)者,其中排放的一氧化碳(CO)和碳?xì)浠衔铮℉C)超過(guò)80%,氮氧化物(NOx)和顆粒物(PM)超過(guò)90%。各類(lèi)機(jī)動(dòng)車(chē)污染物排放量分擔(dān)見(jiàn)圖1.4[1]。其中,按車(chē)型分類(lèi),貨車(chē)排放的氮氧化物和顆粒物,明顯高于客車(chē),其中重型貨車(chē)是主要貢獻(xiàn)者;而客車(chē)一氧化碳和碳?xì)浠衔锱欧帕縿t明顯高于貨車(chē)。按燃料分類(lèi),柴油車(chē)排放的氮氧化物接近汽車(chē)排放總量70%,顆粒物超90%;而汽油車(chē)一氧化碳和碳?xì)浠衔锱欧帕縿t較高,一氧化碳超過(guò)汽車(chē)排放總量80%,碳?xì)浠?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于彈性流體動(dòng)力學(xué)的曲軸系統(tǒng)仿真分析[J]. 張瓊宇,王奎,朱小平. 柴油機(jī)設(shè)計(jì)與制造. 2016(02)
[2]曲軸支撐剛度對(duì)主軸承螺栓載荷分布的影響[J]. 孫軍,胡玉平,倪培相. 柴油機(jī)設(shè)計(jì)與制造. 2016(02)
[3]基于熱彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的柴油機(jī)曲軸主軸承潤(rùn)滑特性分析[J]. 滕憲斌,張均東,葉偉強(qiáng). 船舶工程. 2016(04)
[4]內(nèi)燃機(jī)主軸承摩擦功率損失的影響因素[J]. 邵康,劉昌文,畢鳳榮,陸地,張劍. 振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2015(06)
[5]影響發(fā)動(dòng)機(jī)主軸承和連桿軸承工作質(zhì)量的幾個(gè)因素[J]. 張永寧. 北京汽車(chē). 2015(03)
[6]計(jì)入摩擦的壓縮機(jī)彈性曲軸-滾動(dòng)軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析[J]. 許金元,李震,何芝仙,何偉. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2014(08)
[7]發(fā)動(dòng)機(jī)軸承間隙對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)的影響[J]. 顧寧,陳凱,陶鴻瑩,宋義忠. 潤(rùn)滑與密封. 2014(04)
[8]船用柴油機(jī)曲軸軸心運(yùn)動(dòng)特性分析及試驗(yàn)研究[J]. 歐大生,尹成彬,陳萍. 柴油機(jī). 2014(01)
[9]船舶柴油機(jī)主軸承熱彈性流體動(dòng)力混合潤(rùn)滑分析[J]. 魏立隊(duì),段樹(shù)林,邢輝,吳伋,魏海軍. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2013(02)
[10]內(nèi)燃機(jī)主軸承熱彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑研究[J]. 王剛志,郝延明,馬維忍,李兆文. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2010(05)
博士論文
[1]基于流固耦合傳熱的內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑摩擦特性研究[D]. 劉曉日.山東大學(xué) 2015
本文編號(hào):3223197
【文章來(lái)源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:93 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
中國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量變化趨勢(shì)
1緒論11緒論1.1課題來(lái)源及研究背景1.1.1課題來(lái)源作者在某汽車(chē)企業(yè)的動(dòng)力總成CAE部門(mén)工作,課題來(lái)源于公司發(fā)展需要。在內(nèi)燃機(jī)降油耗、減摩擦、輕量化升級(jí)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中,作者負(fù)責(zé)內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力總成曲軸系的摩擦優(yōu)化設(shè)計(jì)工作。本文主要工作是基于該項(xiàng)目平臺(tái),研究了主軸承摩擦試驗(yàn)、摩擦仿真、摩擦分析和優(yōu)化方法,并對(duì)該內(nèi)燃機(jī)主軸承進(jìn)行可靠性校核。使內(nèi)燃機(jī)在滿(mǎn)足可靠性的前提下,具備較低的摩擦水平。1.1.2研究背景根據(jù)國(guó)家公安部數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),2012-2017年全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量由22382.8萬(wàn)量增加到29836.0萬(wàn)量,年均增長(zhǎng)5.9%。2012-2017年全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量變化趨勢(shì)見(jiàn)圖1.1[1]。圖1.1中國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量變化趨勢(shì)Fig.1.1ThetrendofmotorvehicleownershipinChina2012-2017年全國(guó)汽車(chē)保有量由10837.8萬(wàn)量增加到20816.0萬(wàn)量,年均增長(zhǎng)13.9%。2012-2017年全國(guó)汽車(chē)保有量變化趨勢(shì)見(jiàn)圖1.2[1]。圖1.2中國(guó)汽車(chē)保有量變化趨勢(shì)Fig.1.2ThetrendofautomobileownershipinChina
拋純觥D甌ㄏ允荊?夜?蚜??四瓿晌?瀾緇??擋??諞淮蠊?????尾氣污染已成為我國(guó)空氣污染的重要來(lái)源,是造成細(xì)顆粒物、光化學(xué)煙霧污染的重要原因,污染防治的緊迫性凸顯。近5年來(lái),我國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量快速增長(zhǎng)。2017年全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)保有量達(dá)2.98億輛,比2016年增長(zhǎng)3.1%。按汽車(chē)排放標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)[1],國(guó)一排放標(biāo)準(zhǔn)前的汽車(chē)占0.1%,國(guó)一排放標(biāo)準(zhǔn)的汽車(chē)占3.7%,國(guó)二排放標(biāo)準(zhǔn)的汽車(chē)占5.5%,國(guó)三排放標(biāo)準(zhǔn)的汽車(chē)占21.2%,國(guó)四排放標(biāo)準(zhǔn)的汽車(chē)占47.5%,國(guó)五及以上排放標(biāo)準(zhǔn)的汽車(chē)占22%。據(jù)測(cè)算,未來(lái)5年還將新增機(jī)動(dòng)車(chē)1億多輛。圖1.3按排放標(biāo)準(zhǔn)階段劃分的汽車(chē)保有量構(gòu)成Fig.1.3Thecompositionofvehicleownershipaccordingtoemissionstandardstages《2018年機(jī)動(dòng)車(chē)環(huán)境管理年報(bào)》顯示,2017年全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染物初步核算為4359.7萬(wàn)噸,比2016年削減2.5%。其中,一氧化碳3327.3萬(wàn)噸,碳?xì)浠衔?07.1萬(wàn)噸,氮氧化物574.3萬(wàn)噸,顆粒物50.9萬(wàn)噸。汽車(chē)是污染物排放總量的主要貢獻(xiàn)者,其中排放的一氧化碳(CO)和碳?xì)浠衔铮℉C)超過(guò)80%,氮氧化物(NOx)和顆粒物(PM)超過(guò)90%。各類(lèi)機(jī)動(dòng)車(chē)污染物排放量分擔(dān)見(jiàn)圖1.4[1]。其中,按車(chē)型分類(lèi),貨車(chē)排放的氮氧化物和顆粒物,明顯高于客車(chē),其中重型貨車(chē)是主要貢獻(xiàn)者;而客車(chē)一氧化碳和碳?xì)浠衔锱欧帕縿t明顯高于貨車(chē)。按燃料分類(lèi),柴油車(chē)排放的氮氧化物接近汽車(chē)排放總量70%,顆粒物超90%;而汽油車(chē)一氧化碳和碳?xì)浠衔锱欧帕縿t較高,一氧化碳超過(guò)汽車(chē)排放總量80%,碳?xì)浠?
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于彈性流體動(dòng)力學(xué)的曲軸系統(tǒng)仿真分析[J]. 張瓊宇,王奎,朱小平. 柴油機(jī)設(shè)計(jì)與制造. 2016(02)
[2]曲軸支撐剛度對(duì)主軸承螺栓載荷分布的影響[J]. 孫軍,胡玉平,倪培相. 柴油機(jī)設(shè)計(jì)與制造. 2016(02)
[3]基于熱彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑的柴油機(jī)曲軸主軸承潤(rùn)滑特性分析[J]. 滕憲斌,張均東,葉偉強(qiáng). 船舶工程. 2016(04)
[4]內(nèi)燃機(jī)主軸承摩擦功率損失的影響因素[J]. 邵康,劉昌文,畢鳳榮,陸地,張劍. 振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2015(06)
[5]影響發(fā)動(dòng)機(jī)主軸承和連桿軸承工作質(zhì)量的幾個(gè)因素[J]. 張永寧. 北京汽車(chē). 2015(03)
[6]計(jì)入摩擦的壓縮機(jī)彈性曲軸-滾動(dòng)軸承系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析[J]. 許金元,李震,何芝仙,何偉. 機(jī)械設(shè)計(jì). 2014(08)
[7]發(fā)動(dòng)機(jī)軸承間隙對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)的影響[J]. 顧寧,陳凱,陶鴻瑩,宋義忠. 潤(rùn)滑與密封. 2014(04)
[8]船用柴油機(jī)曲軸軸心運(yùn)動(dòng)特性分析及試驗(yàn)研究[J]. 歐大生,尹成彬,陳萍. 柴油機(jī). 2014(01)
[9]船舶柴油機(jī)主軸承熱彈性流體動(dòng)力混合潤(rùn)滑分析[J]. 魏立隊(duì),段樹(shù)林,邢輝,吳伋,魏海軍. 內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2013(02)
[10]內(nèi)燃機(jī)主軸承熱彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑研究[J]. 王剛志,郝延明,馬維忍,李兆文. 內(nèi)燃機(jī)工程. 2010(05)
博士論文
[1]基于流固耦合傳熱的內(nèi)燃機(jī)潤(rùn)滑摩擦特性研究[D]. 劉曉日.山東大學(xué) 2015
本文編號(hào):3223197
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