分会场

设计制造润滑与可靠性

摘要

活塞环作为柴油机的核心零部件之一，发挥着气体密封、润滑油调节等不可或缺的作用。为了更好地满足柴油机的性能需求，活塞环的仿真分析和结构优化等研究方向越来越受到人们的重视。虽然运用三维模型进行仿真分析更加精确但其计算的时间成本大，计算速度也较二维模型更慢。因此，为了结合两种模型的优点来提高优化效率，本次研究通过运用AVL软件Piston＆Rings模块对某型柴油机建立活塞环-缸套摩擦副的二维和三维模型来进行润滑及密封特性的仿真计算并将二者的结果分析比对。其中，主要包括环的运动状态、气体流量、最小油膜厚度、环运行表面摩擦损失功率等。结果表明，二者的差异主要表现在窜气量的数值和变化趋势、第一道气环点火点附近气体流量的大小以及此时最小油膜厚度的大小上。在此基础上，确定两种模型在优化过程中的适用范围并进行活塞环结构参数的优化，为提高活塞环优化效率进而在一定程度上解决环的设计问题提供参考方向。

关键词

活塞环-缸套摩擦副;AVL;动力学模型;润滑密封;优化方案

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