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内燃机车用柴油机润滑系统分析与一维仿真

发布日期: 2020-03-26

来源: www.qdf0605.com

  • 资料大小: 1.23MB
  • 资料类别: 机械论文
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  • 更新时间: 2020-03-26
  • 发布者: 清道夫环保网

基本简介

内燃机车用柴油机润滑系统分析与一维仿真

利用FlowMaster软件对润滑系统进行仿真计算分析,可以从定性和定量两个方面解了柴油机润滑系统的流阻特性和参数变化对润滑系统流动特性的影响,可以对许多试验无法测量的参数进行预测,在一定精度上满足发动机润滑系统的性能预测需求和辅助工程设计需求

利用FlowMaster软件进行柴油机润滑系统仿真计算时,需要对模型进行修正,计算误差可以控制在12%以内

仿真计算的精度与试验数据的丰富和准确程度有很大关系,仿真计算并不代替试验验证

根据此次大量计算的经验认为,对模型的进一步修正,对试验数据的进步完善,将可以继续提高润滑系统仿真计算的精度。

内燃机车用柴油机润滑系统分析与一维仿真

1 内燃机润滑系统的组成及工作原理

本文研究的发动机是某机车用V-16缸柴油机。机车润滑系统由主机油泵、预润滑/后润滑机油泵在机车上、调压阀、机油冷却器和机油滤清器在机车上、增压器机油滤清器在机车上、止回阀、油气分离器、机油管路等组成。

润滑系统有预润滑、运转润滑和后润滑三种工作情况。柴油机起动前,由动机驱动的预润滑/后润滑机油泵从油底壳抽油。从油泵出来的压力油直接进到主机油滤清器。由于没有充足的压力,机油无法从后润滑系统进增压器。离开主滤清器,机油进入主润滑系统,然后对机油进行分配。

机油以大约279kPa的压力通过正常油管充满管路,去预润滑发动机运动件,这个自动预润滑循环持续30min

柴油机运转时由发动机前端的泵传动齿轮驱动的主机油泵从发动机油底壳抽出机油,机油首先通过带滤网的进油管装配到达机油泵进口,然后再输送到装在发动机附近的化工设备集装箱中的机油滤清器和机油热交换器。

经过滤清和冷却的机油,通过连接管路又回到发动机的主油道,主油道贯穿发动机整个长度方向。最大机油压力是由调压阀决定的,它布置在泵出口通道和机油滤清器及机油冷却器之间。机油进主油道后,通过机体油道和机油管路分别流到柴油机各摩擦表面。润滑和冷却后的机油最终汇集到曲轴箱。

润滑系统结构见图1所示。

润滑系统结构图

1 润滑系统结构图

3 润滑系统模型的建立与分析

润滑系统模型如图2所示,其主要特点

(1)计算模型是根据发动机真实尺寸建立的一维模型,真实地反映了发动机各润滑节点及管路分布。

(2)计算方法有两种,种是通过调整机油泵的输量来评价润滑系统各节点的特性另一种是先定义好各润滑节点的特性,再匹配机油泵供油特性。

(3)模型中各种管路都有压力损失,其大小取决于流体类型、温度、流量、管路的结构以及粗糙度。

(4)模型中各节点代表实际的机油消耗部件它的特性真实地反映了润滑系统的机油分配。值得指出的是,该节点计算时,假定机油是连续性的、不可压缩的。

(5)计算分析外界环境条件为曲轴箱内压力在计算中以1个大气压来计算。

润滑系统模型

2 润滑系统模型

4 计算边界条件

润滑系统仿真计算边界条件如下。

(1)机油的流动为恒温稳定不可压缩粘性牛顿流

(2)计算不考虑热量的传递

(3)对于机油泵、机油滤、冷却器等主要部件的参数输入按实际试验数据进行

(4)主轴承和连杆轴承的参数输按结构设计尺寸和运动学动力学计算结果进行

(5)在建模过程中忽略一部分直管和旁管。

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