發(fā)布時間：2020-04-02 02:08

【摘要】：車用潤滑油質(zhì)量對汽車尤其商用車的正常行駛具有重要意義,汽車潤滑油變質(zhì)會對汽車機械部件產(chǎn)生危害。而現(xiàn)有汽車潤滑油更換方法有很多不足,汽車大多按照里程數(shù)或者時間來更換機油,此方法不能精確的判斷潤滑油是否應該更換。與此同時,一些商用車開始研發(fā)長壽命潤滑油,使得按照里程數(shù)或者時間來更換機油的方法更加不準,對精確監(jiān)測潤滑油劣化情況的需求也變得更強。本文在現(xiàn)有傳感器的基礎上,通過模擬實驗研究了潤滑油劣化指標與潤滑油介電常數(shù)、粘度的關系,并研究了濕敏電阻輸出電壓與潤滑油含水量的關系,建立了相關模型,最終通過臺架實驗數(shù)據(jù)對模型進行了驗證。本文給出了通過介電常數(shù)和粘度、發(fā)動機運行時間來求得潤滑油各項劣化指標的多項式模型,達到精確預測潤滑油劣化情況的目標。本文首先進行了實驗方案設計與實驗臺搭建。本文選取了介電常數(shù)傳感器、粘度傳感器和濕敏電阻三款傳感器對潤滑油進行實驗研究。在傳感器選型完成之后,進行了實驗臺的搭建,并設計了實驗方案。實驗方案包括模擬潤滑油劣化油樣的配制、油樣的測量方案:模擬潤滑油劣化油樣的配制,主要需要確定藥品種類、藥品前處理方案及時間、油樣配制的攪拌時間、油樣配比等;油樣測量方案主要包括油樣測量溫度點、以及如何測得溫度有效數(shù)據(jù)。其次,本文研究了單因素包括含水量、鐵屑含量、柴油含量、炭黑含量(用以模擬發(fā)動機煙炱)和潤滑油氧化度這幾項劣化指標與潤滑油介電常數(shù)和粘度的關系,并建立數(shù)學模型。除此之外,還研究了使用濕敏電阻測量潤滑油含水量,并建立了濕敏電阻輸出電壓與潤滑油含水量之間的關系。第三,本文通過實驗研究了炭黑含量、柴油含量二因素對潤滑油新油介電常數(shù)和粘度的影響,以及氧化度、柴油含量、炭黑含量三因素對潤滑油介電常數(shù)和粘度影響。并對數(shù)據(jù)進行了分析,建立了二因素和三因素對潤滑油介電常數(shù)和粘度影響的數(shù)學模型。最后,基于以上實驗建立的數(shù)學模型,對發(fā)動機臺架獲得的潤滑油劣化情況的數(shù)據(jù)進行了分析,對模擬油樣多因素實驗建立的數(shù)學模型進行了驗證與修正;通過臺架實驗數(shù)據(jù)對介電常數(shù)、粘度與潤滑油劣化指標(煙炱含量、氧化度、柴油含量、酸堿值)間的數(shù)學模型進行求解;最終通過對數(shù)據(jù)的進一步分析,建立通過介電常數(shù)和粘度等參數(shù),求解潤滑油各項劣化指標的多項式模型。
【圖文】：

圖 1-1 電感式磨粒傳感器原理圖國先進材料技術研究所研制了嵌入式 X 熒光光譜儀（XRF），X 射線源中，由探測器讀取油路的 X 射線能譜，其截面尺寸均在 8cm 以下，重00g，主要采用 15-30mCi 作為射線源[33]。這種嵌入式的 X 熒光光譜儀測 12 種元素[37]。Elnasharty和AKKassem等研究了潤滑油的激光誘導光譜中氰化物（CC）分子光譜發(fā)射譜的演化，，作為其消耗的函數(shù)。這些分子譜帶的強度是發(fā)動機油降解特定里程的指標。此外，計算相應里程的 CN 和 C 積分衰減百分比，以將其與機油的消耗程度相關聯(lián)。CN 和 C 積分強度的這衰減已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)隨著里程增加而逐漸增加，伴隨著發(fā)動機油的消耗增Fernandez-Lozano 和 FCedrón 等，通過使用光譜法與多元回歸技術（普多元回歸，主成分分析，偏最小二乘法和支持向量回歸（SVR））結合究了從油標準測量的 42 個光譜的數(shù)據(jù)集，以評估銅進入油中的濃度，估機器的磨損。發(fā)現(xiàn) SVR 的使用非常有利于獲得回歸模型[40]。

為了精確地監(jiān)測潤滑油的劣化情況，可以嘗試介電常數(shù)和粘度兩種傳感器結合的方式，通過研究潤滑油各項劣化指標與介電常數(shù)和粘度的關系，實現(xiàn)使用介電常數(shù)和粘度傳感器精確監(jiān)測潤滑油各項劣化指標的目標。該方案不僅成本較低，對潤滑油各項劣化指標的監(jiān)測也更加精確。1.3 本文主要研究內(nèi)容本課題主要研究內(nèi)容是基于多參數(shù)融合的潤滑油監(jiān)測方法，目標是通過實驗找到介電常數(shù)、粘度與潤滑油劣化指標之間的關系，并建立潤滑油的介電常數(shù)、粘度與潤滑油各項劣化指標關系的數(shù)學模型。本文首先進行了模擬油樣的單因素實驗，研究了潤滑油劣化指標單因素對潤滑油介電常數(shù)和粘度的影響。然后進行了多因素實驗，研究了潤滑油劣化指標對潤滑油介電常數(shù)和粘度的復合影響。最終通過對發(fā)動機臺架實驗的數(shù)據(jù)分析建模，建立了通過潤滑油介電常數(shù)、粘度、發(fā)動機運行時間來求潤滑油各項劣化指標的多項式模型。本文主要研究內(nèi)容如下圖 1-2 所示。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TE626.3

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本文編號：2611292