多缸內燃機曲軸軸承三維軸心軌跡的試驗研究.pdf

1、目前進行的內燃機曲軸軸承軸心軌跡試驗測試一般都僅是測量曲軸軸頸中心在軸承橫截面中的運動軌跡。對于實際內燃機工作情況,曲軸軸頸在軸承截面中進行平面(二維)運動的同時,由于受多種因素(如曲軸受載變形等)的影響,還存在沿軸承軸線方向的運動。
　　 本文以某車用四缸四行程柴油機為對象,在內燃機試驗臺架上進行了多工況下的內燃機曲軸主軸承三維(即同時包括軸頸在軸承截面中的平面運動和軸線方向運動)軸心軌跡實際測量。軸頸在曲軸軸承中的位置采用電

2、渦流傳感器測量并通過后處理計算獲得。此外,還進行了不同工況下內燃機各主軸承溫度主油道溫度和油底殼溫度等的試驗測量。研究結果表明:
　　 內燃機工作中,曲軸軸承軸頸存在沿軸線方向的運動;實際內燃機曲軸軸承的軸心軌跡為三維空間曲線;一個內燃機工作循環(huán)的曲軸軸承軸心軌跡曲線是不封閉曲線;在內燃機負荷相同的情況下,轉速對曲軸軸承軸心軌跡曲線的總體形狀影響較大;在轉速相同的情況下,負荷對曲軸軸承軸心軌跡曲線的總體形狀的影響較小。曲軸軸承軸

3、頸沿軸線方向存在較大的移動量,其數(shù)值大于軸承徑向間隙;轉速越高,曲軸軸頸的最大軸向移動量越大。高轉速時,曲軸軸頸的最大軸向移動量隨著負荷的增加有較明顯的增加趨勢;較低轉速時,隨負荷的變化趨勢不明顯。負荷相同時,隨著轉速的升高,曲軸軸頸的最大軸向移動量基本呈現(xiàn)增加的變化趨勢。內燃機轉速較低時,軸承軸頸的軸向運動在一個內燃機工作循環(huán)中的變化規(guī)律具有一定的周期性,變化周期數(shù)等于內燃機的氣缸個數(shù),而高轉速情況下沒有明顯的變化規(guī)律性。轉速相同時,

4、在不同負荷下,曲軸軸承最小油膜厚度在一個內燃機工作循環(huán)中有基本相同的變化趨勢。在低轉速下,曲軸軸承最小油膜厚度在一個內燃機工作循環(huán)中的最小值出現(xiàn)在靠近做功上止點時刻附近;轉速較高時,曲軸軸承最小油膜厚度在一個內燃機工作循環(huán)中的最小值一般出現(xiàn)在靠近進氣上止點時刻附近。在轉速較低的情況下,負荷較大時曲軸軸承最小油膜厚度在一個內燃機工作循環(huán)中的最小值較小;而在較高轉速下,曲軸軸承最小油膜厚度在一個內燃機工作循環(huán)中的最小值出現(xiàn)在負荷較小時。當負

5、荷較小時,隨轉速增加,曲軸軸承最小油膜厚度的數(shù)值減小;負荷較大時,隨轉速升高,曲軸軸承最小油膜厚度的數(shù)值呈現(xiàn)先增大后減小的變化趨勢。
　　 內燃機轉速相同時,隨負荷增加,主軸承溫度依次增加,主油道溫度和油底殼溫度也相應增加。負荷相同時,隨轉速增加,主軸承溫度、主油道溫度和油底殼溫度都相應增加。轉速較低時,主軸承溫度低于主油道溫度,轉速越低它們的差別越大;隨轉速升高,主軸承溫度逐漸接近主油道溫度;達到高轉速時,主軸承溫度將高于主油