國Ⅴ柴油機正向開發(fā)中潤滑系統(tǒng)的分析研究.pdf

1、潤滑系統(tǒng)是內(nèi)燃機的重要系統(tǒng)之一,其工作性能的好壞對內(nèi)燃機的可靠性、動力性、經(jīng)濟性與排放性能均具有非常直接的影響。因此對內(nèi)燃機潤滑系統(tǒng)進(jìn)行分析與優(yōu)化具有重要的工程實踐意義與理論價值。
　　本文以某款正向開發(fā)中的四缸國Ⅴ柴油機為研究對象,對其潤滑系統(tǒng)進(jìn)行了分析研究與優(yōu)化設(shè)計。首先給出了滿足潤滑油流動的粘性流體基本控制方程,包括質(zhì)量守恒方程、納維-斯托克斯方程、能量守恒方程和雷諾方程;其次,對該款內(nèi)燃機潤滑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成與潤滑油路進(jìn)行了

2、詳細(xì)設(shè)計,根據(jù)整機實際潤滑系統(tǒng)與零部件結(jié)構(gòu)參數(shù)搭建系統(tǒng)仿真模型并進(jìn)行計算分析,基于計算結(jié)果對國Ⅴ柴油機潤滑系統(tǒng)關(guān)鍵部位性能參數(shù)進(jìn)行了初步的預(yù)測與分析。結(jié)果表明,主油道到機體排氣側(cè)副油道的壓力損失0.25bar相對較大,這是由于潤滑油路直徑不合理導(dǎo)致的,需要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。并且流經(jīng)主軸承處的潤滑油占到主油道流量的34.26％,是整個潤滑系統(tǒng)中流過機油最多的部件,需要重點進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。
　　采用正交設(shè)計(OA)法對8個主要潤滑油路參數(shù)進(jìn)

3、行試驗設(shè)計(DOE),得到64組尺寸參數(shù)組合。采用徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RBFNN)方法建立近似模型,結(jié)合多島遺傳算法(MIGA)進(jìn)行優(yōu)化,使得潤滑油路直徑趨于合理。在油路直徑得到優(yōu)化的基礎(chǔ)上,對發(fā)動機主軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。在保證主軸承處可靠潤滑的條件下,降低了主軸承處的機油流量與摩擦功損失,使得全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)主軸承處平均降低16.2%的摩擦功。
　　進(jìn)行樣機零部件試驗,機油濾清器和機油冷卻器的試驗結(jié)果均顯示各自壓力流量性能曲線