活塞环组结构参数对柴油机漏气量和机油消耗的影响-IngentaConnect.PDF

第 34 卷 第 5 期 农 业 工 程 学 报 Vol.34 No.5 54 2018 年 3 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Mar. 2018 活塞环组结构参数对柴油机漏气量和机油消耗的影响 1 1 1 1 1 2 雷基林 ，张大帅 ，邓晰文 ，毕玉华 ，周 峰 ，杨永忠 （1. 昆明理工大学云南省内燃机重点实验室，昆明 650500 ；2. 昆明云内动力股份有限公司，昆明 650200 ） 摘 要：合理的活塞环组结构能有效改善内燃机整机性能。以某四缸高压共轨柴油机活塞组件为研究对象，结合实测的 缸内压力及活塞与缸套工作温度场数据，建立了活塞组件动力学模型。重点研究了不同活塞环岸间隙、环槽间隙、活塞 环开口间隙、活塞顶环径向弹力对缸内的机油消耗和漏气量的影响规律。运用 Box-Behnken 响应面法分析表明：顶环、 二环开口间隙和顶环的径向弹力对漏气量的影响表现出了较为明显的线性关系，油环开口间隙对漏气量的影响较小，顶 环对气体的密封能力强于二环。漏气量和二环岸压力均随着环岸间隙的增大而增大，顶环上下表面压力差的增大使得经 过活塞环开口处的窜油量在环岸间隙为 0.95 mm 时最大。环槽深度及顶环上侧间隙的变化对漏气量无明显影响。在保证 活塞环组性能的同时，适当减小环岸间隙与开口间隙、增加径向弹力，可有效降低漏气量与机油消耗。 关键词：柴油机；活塞；模型；活塞环组；温度场；漏气量；机油消耗；响应面法 doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.05.008 中图分类号：TK422 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2018)-05-0054-09 雷基林，张大帅，邓晰文，毕玉华，周 峰，杨永忠. 活塞环组结构参数对柴油机漏气量和机油消耗的影响[J]. 农业工 程学报，2018，34(5)：54－62. doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.05.008 Lei Jilin, Zhang Dashuai, Deng Xiwen, Bi Yuhua, Zhou Feng, Yang Yongzhong. Influence of piston ring component structural parameters on diesel engine blow-by and oil consumption [J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2018, 34(5): 54－62. (in Chinese with English abstract) doi ：10.11975/j.issn.1002-6819.2018.05.008 工作面之间缺乏油膜层会增加漏气量。Mahesh 等[25]分析 0 引 言  了活塞环在环槽内的二阶动力学分析，并使用CFD 软件 发动机漏气量和机油消耗量是评估活塞环组研制工 计算了活塞环在运动时的机油消耗和窜气，由此对活塞 作水平的两项重要指标，燃气泄漏及机油损耗均会降低 环结构进行了优化。张思泽等[26]通过建立活塞环的动力 [1-3] 发动机的性能，使得排放更加恶劣，造成环境污染