【作者】

Mitsuhiro Soejima

【摘要】

目前越来越多地使用低压活塞环和/或低粘度机油来减少摩擦功损失，提高内燃机的燃油经济性，这会导致滑油消耗增加，因此控制发动机的滑油消耗（LOC）的变得尤为重要。 LOC受两个重要因素的影响，滑油的运输与沉积在气缸壁上的方式，以及改变油底壳油的粘度与分子含量随时间变化的滑油挥发（LOE）。本文将在4项研究中讨论了这两个因素。 研究1：对文献中测量和模拟润滑油膜厚度数据的比较分析，介绍了四冲程发动机的环膜厚度的测量和模拟结果，发现预测和测量数据在活塞行程末端比中间行程位置大。这表明当前的模拟模型与实验并不匹配，因为即使在缺油的情况下，油环的数量超出了预期，特别是在中间行程区域。 研究2：目前的环组润滑模型中，压缩环积聚的油膜厚度受下行程中控油环油量的影响，上行程的薄膜厚度受顶部压缩环油量的影响。可通过环组润滑和窜气输送，在其凹槽中振动输送，并在活塞顶部和第二环形区域积聚。当环的张力和机油粘度降低时，为减小摩擦，宜采用具有不对称筒面的活塞环来刮掉积聚机油。 研究3：油膜对气缸壁上LOE速率取决于机油的物理性质和发动机的运行状态。已开发出用于多组分机油挥发分析模型来研究LOE的影响因素，包括以下影响：发动机吸气、燃烧室内的气体压力、发动机转速和气缸壁的温度。该模型已通过实验验证。这涉及使用以下方法测量柴油发动机的LOC速率：单级油SAE30和多级油SAE10W30，具有不同的挥发性，但在140摄氏度左右时粘度相同。 研究4：多组分油的粘度和挥发性特征通过实验测量与分析预测进行比较。研究发现随着小分子油量比例增加，挥发速率增加，随温度升高而增加，但随气压降低。结果表明，挥发速率与NOACK方法估算的挥发速率略有不同。这是因为基础油含低挥发性的添加剂。另外，测试样品的粘度随时间的增加而提高。因为随着时间的推移，油质平均分子量变大，而小分子量的油质以更高的速率挥发。 版权归CIMAC所有

【会议名称】

第29届CIMAC会议

【会议地点】

加拿大 温哥华

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