柴油機(jī)潤滑系統(tǒng)的一維仿真研究與應(yīng)用.pdf

1、隨著中國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速增長，國內(nèi)市場對柴油機(jī)的需求至今仍保持著較快的增長趨勢;與此同時，對發(fā)動機(jī)節(jié)能減排的控制越來越嚴(yán)格。柴油機(jī)正向著高轉(zhuǎn)速，高動力，低排放方向發(fā)展，而由此帶來的功率密度提升，使得相關(guān)零部件的機(jī)械負(fù)荷不斷增加，對柴油機(jī)的可靠性、耐疲勞性等都是嚴(yán)峻考驗。作為柴油機(jī)的主要系統(tǒng)之一，潤滑系統(tǒng)將面臨更為嚴(yán)峻的服役工況的挑戰(zhàn)。本文以4102ZLQ型柴油機(jī)潤滑系統(tǒng)為研究對象，在Flowmaster軟件中用一維仿真模擬的方法，對發(fā)動機(jī)

2、不同工況下潤滑系統(tǒng)的流動與傳熱特性進(jìn)行數(shù)值仿真，判明原機(jī)潤滑系統(tǒng)存在的問題，并提出改進(jìn)方案，為有效地指導(dǎo)柴油機(jī)潤滑系統(tǒng)的設(shè)計與優(yōu)化工作提供理論基礎(chǔ)。
　　全文的主要工作和結(jié)論如下:
　　(1)分析4102ZLQ型柴油機(jī)潤滑系統(tǒng)油路的組成和主要零部件構(gòu)造，結(jié)合實際零部件結(jié)構(gòu)與性能參數(shù)，確定機(jī)油泵、機(jī)油冷卻器、機(jī)油濾清器、限壓閥、軸承、油管等零部件的Flowmaster仿真模型，進(jìn)而構(gòu)建了該機(jī)潤滑系統(tǒng)整體仿真模型。
　　(

3、2)對4102ZLQ型柴油機(jī)潤滑系統(tǒng)進(jìn)行試驗研究，分析其軸承間隙測量結(jié)果，獲得關(guān)鍵部位的潤滑油壓力、溫度等分布情況。通過試驗得到:柴油機(jī)主油道內(nèi)潤滑油壓力較為合理，滿足增壓器、主軸承、連桿軸承、凸輪軸承、燃油泵、空壓泵等的使用要求;主油道潤滑油壓力在各個轉(zhuǎn)速下，滿足活塞冷卻噴嘴的要求;機(jī)油冷卻器的散熱功率設(shè)計合適，樣件的散熱功率和油側(cè)阻力均達(dá)到預(yù)測的目標(biāo)性能;潤滑系統(tǒng)的末端-搖臂軸承處的機(jī)油壓力偏低，額定點平均油壓僅為30kPa。

4、>　　(3)通過對潤滑系統(tǒng)一維仿真模擬，獲得關(guān)鍵部位潤滑油壓力、流量和流速等分布情況，獲得其隨柴油機(jī)轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律，并與試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析，發(fā)現(xiàn)其具有較好的計算精度，滿足工程誤差要求。
　　(4)針對原機(jī)潤滑系統(tǒng)進(jìn)行的仿真和試驗研究，發(fā)現(xiàn)原搖臂軸承油壓偏低，搖臂軸異常磨損。進(jìn)而提出搖臂軸承上油結(jié)構(gòu)的改進(jìn)方案，并進(jìn)行了模擬計算和試驗。結(jié)果表明:改進(jìn)后的搖臂軸承穩(wěn)態(tài)機(jī)油壓力在柴油機(jī)額定工況可達(dá)70kPa;瞬態(tài)機(jī)油壓力波動平穩(wěn)，最低油