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二冲程发动机活塞裙部变形和润滑的数值分析
  • ISSN号:1000-565X
  • 期刊名称:《华南理工大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:TK401[动力工程及工程热物理—动力机械及工程]
  • 作者机构:[1]北京航空航天大学交通科学与工程学院,北京100191, [2]北京航空航天大学能源与动力工程学院,北京100191
  • 相关基金:总装备部预研项目(40109/02010101,2012076/2001)
中文摘要:

发动机工作时活塞裙部的变形会直接影响与缸套的配合间隙和润滑状态。文中以某通用航空二冲程活塞发动机为研究对象,建立活塞-活塞销-连杆-气缸套组合体有限元模型,计算并分析了不同负荷作用下活塞裙部的变形,并通过建立二阶运动动力学模型分析了活塞的横向位移,对活塞裙部与气缸套间的润滑油膜厚度和油膜压力进行了模拟计算。结果表明:不同负荷作用下活塞裙部主推力面有不同的变形;热负荷使裙部膨胀变形;机械负荷作用下裙部上端膨胀、下端收缩;热-机负荷耦合作用时的裙部变形复杂,不是两者的简单叠加;发动机工作时裙部两端与气缸套壁面间形成楔形空间,活塞裙部与气缸套之间能够建立油膜润滑。

英文摘要:

The deformation of piston skirt directly affects the assembly clearance with cylinder liner and the lubrica-tion state during the engine operation.In this paper,by taking a general aviation two-stroke piston engine as the re-search object,a finite element model describing the piston-piston pin-connecting rod-cylinder liner assembly is con-structed,the deformation of piston skirt under different loads is calculated and discussed,and a second-order dy-namic model is set up to analyze the lateral displacement of the piston.Moreover,the thickness and pressure of the lubricant film between the piston skirt and the cylinder liner are simulated.The results show that (1 )the main thrust plane of the skirt is of a deformation varying with the load;(2)thermal load may result in a skirt expansion and mechanical load may cause an expansion of the skirt upper end as well as a contraction of the lower end of the skirt;(3)under coupled thermal-mechanical load,the deformation of the skirt is not the sum of the deformations respectively under thermal and mechanical loads but varies complicatedly;and (4)during the operation of the en-gine,a wedge-shaped space may occur between the ends of the piston skirt and the wall of the cylinder liner,which makes the appearance of film lubrication between the piston skirt and the cylinder liner possible.

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期刊信息
  • 《华南理工大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家教育部科技司
  • 主办单位:华南理工大学
  • 主编:李元元
  • 地址:广州市天河区五山路华南理工大学17号楼
  • 邮编:510640
  • 邮箱:journal@scut.edu.cn
  • 电话:
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-565X
  • 国内统一刊号:ISSN:44-1251/T
  • 邮发代号:46-174
  • 获奖情况:
  • 本学报荣获1996年国家教委系统优秀科技期刊二等奖...,1999年荣获全国优秀高校自然科学学报及教育部优秀...,2001年荣获广东省优秀期刊奖和广东省优秀科技期刊...,2004年获全国高校优秀科技期刊二等奖,2006年获首届教育部优秀科技期刊奖,2008年荣获第二届教育部优秀科技期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:22954