内燃机活塞组件中润滑油输送机理的研究

润滑油在活塞组件中的输送状况对内燃机活塞（环）-缸套摩擦学性能的深入研究、内燃机排放与经济等性能的提高和润滑油性能的改善都存在直接影响。针对目前国内研究空白和国外研究在全面性和合理性等方面存在问题的现状，本项目提出以活塞组件所有相关零件为研究对象，考虑相关零件在内燃机中运动和润滑油流动的实际情况，采用理论分析与试验相结合的研究方法，在深入和详细研究活塞（环）-缸套间的润滑条件、润滑油流动状态和相关影响因素等问题的基础上，建立润滑油在活塞组件中输送的理论，并提出实现相应控制的设计方法，为内燃机活塞组件适度而又不过量润滑状态的控制、活塞组件摩擦学性能的深入且合理分析、降低内燃机润滑油消耗、改善内燃机颗粒物与碳氢化合物排放和润滑油性能退化分析提供坚实的理论基础和方法。预期研究成果将有助于内燃机活塞组件润滑理论的完善、内燃机设计水平的进一步提高和内燃机技术的发展。

润滑油在活塞组件中的输送状况对内燃机活塞（环）-缸套摩擦学性能的深入研究、内燃机排放与经济等性能的提高和润滑油性能的改善都存在直接影响。针对目前国内研究空白和国外研究在全面性和合理性等方面存在问题的现状，本项目以活塞组件为研究对象，考虑相关零件在内燃机中运动和润滑油流动的实际情况，采用理论分析与试验相结合的研究方法，深入和详细研究了活塞（环）-缸套间的润滑条件、润滑油流动状态和相关影响因素等问题，建立了润滑油在活塞组件中输送的理论。主要完成的内容包括：（1）润滑油在内燃机缸内的输送研究：活塞裙部-缸套间润滑油流动，活塞环出口流量和油膜厚度，活塞环组刮油及其引起的润滑油消耗，活塞环往复运动惯性力甩油及其引起的润滑油消耗，活塞、活塞环和缸套间各区域气体压力分布，各环槽内的活塞环运动和润滑油流动，气体流动剪切力作用下的润滑油输送；（2）缸套失圆及其对润滑油膜的非周向均匀分布和润滑油消耗影响的研究：综合考虑影响因素的内燃机气缸套变形，非圆缸套下的活塞环-缸套油膜分布，缸套变形对润滑油消耗影响；（3）活塞环动力学研究：活塞环的径向运动，活塞环在环槽中的轴向运动；（4）试验研究：缸套温度场试验测试，机油消耗测试；（5）计入润滑油输送状况的活塞环-缸套和活塞裙-缸套摩擦副润滑分析；（6）不同工况下活塞环-缸套和活塞裙-缸套摩擦副的润滑分析。研究成果可以为内燃机活塞组件适度而又不过量润滑状态的控制、活塞组件摩擦学性能的深入且合理分析、降低内燃机润滑油消耗和改善内燃机颗粒物与碳氢化合物排放提供坚实的理论基础和方法，有助于内燃机活塞组件润滑理论的完善、内燃机设计水平的进一步提高和内燃机技术的发展。