Экспериментальная идентификация и оценка влияния различных источников маслоснабжения на трение в силовом агрегате дизель-электрогенераторной установки

Софья Сергеевна Стрельникова; Сергей Викторович Путинцев; София Павловна Деменкова

doi:10.34831/EP.2024.1110.1.003

Экспериментальная идентификация и оценка влияния различных источников маслоснабжения на трение в силовом агрегате дизель-электрогенераторной установки

Софья Сергеевна Стрельникова, Сергей Викторович Путинцев, София Павловна Деменкова

Аннотация

Представлены результаты экспериментов, выполненных с целью получения ответов на актуальные, но малоизученные вопросы касательно: 1) вклада различных источников маслоснабжения в трение цилиндропоршневой группы (ЦПГ) поршневого двигателя с традиционным кривошипно-шатунным механизмом (КШМ); 2) связи количества масла, подаваемого в зону подвижного контактирования деталей, с потерями на трение. Описаны методика и оборудование, использованные при проведении экспериментов, оценены погрешности измерений контрольных величин. Результаты экспериментов позволили выявить доминирующий источник маслоснабжения деталей ЦПГ, подтвердили достоверность ранее полученных расчётных данных о существовании неравномерности распределения количества смазочного материала по нагруженной и ненагруженной сторонам стенки цилиндра и доказали выдвинутую гипотезу о том, что согласование количества подаваемого в зону трения деталей смазочного материала с уровнем их динамического нагружения способствует минимизации трения этих деталей. Методы проведения экспериментов и полученные с их помощью результаты предлагаются к использованию при проектировании и эксплуатации систем смазки, а также для повышения экономичности и надёжности современных поршневых двигателей, работающих в том числе в качестве силовых агрегатов электрогенераторных установок.

Ключевые слова

поршневой двигатель, дизель, маслоснабжение, моторное масло, шатун, цилиндр, потери на трение

Полный текст:

PDF

Литература

Tormos, B. A general model to evaluate mechanical losses and auxiliary energy consumption in reciprocating internal combustion engines [Text] / B. Tormos, J. Martín, R. Carreño, L. Ramírezet // Tribology International. – 2018. – Vol. 123. – P. 161 -- 179.

Wong, V.W. Overview of automotive engine friction and reduction trends -- Effects of surface, material, and lubricant-additive technologies [Text] / V.W. Wong, S.C. Tung // Friction. – 2016. – Vol. 4. – P. 1 -- 28.

Heywood, J.B. Internal Combustion Engine Fundamentals [Text] / J.B. Heywood. -- McGraw-Hill Education, 2018. – 1721 p. – (ISBN: 978-1-26-011611-3).

Mansoor, Y. The effect of oil feed pressure on the friction torque of plain bearings under light, steady loads [Text] / Y. Mansoor, P. Shayler // Tribology International. – 2018. – Vol. 119. – P. 316 -- 328.

Sander, D.E. Simulation of journal bearing friction in severe mixed lubrication – Validation and effect of surface smoothing due to running-in [Text] / D.E. Sander, H. Allmaier, H. Priebsch [et al.] // Tribology International. – 2016. – Vol. 96. – P. 173 -- 183.

Söderfjäll, M. Component test for simulation of piston ring–cylinder liner friction at realistic speeds [Text] / M. Söderfjäll, A. Almqvist, R. Larsson // Tribology International. – 2016. – Vol. 104. – P. 57 -- 63.

Галиев, И.Г. Модернизация системы смазки подшипникового узла турбокомпрессора автотракторного двигателя [Текст] / И.Г. Галиев, К.А. Хафизов, Ф.Х. Халиуллин // Вестник Казанского государственного аграрного университета. – 2019. – Т. 14, № 1. – С. 71 -- 76.

Putintsev, S.V. Fundamentals and Some Results of Numerical Modeling the Cylinder-Piston Group Jet-oil Supply in a High-speed Four-stroke Internal Combustion Engine [Text] / S.V. Putintsev, S.A. Anikin, S.S. Strelnikova // Journal of Machinery Manufacture and Reliability – 2023. – Vol. 52, No. 3. – P. 271 -- 280.

Шабанов, A.Ю. Моделирование параметров трения и износа сопряжений трения ЦПГ поршневого двигателя [Текст] / A.Ю. Шабанов, A.Б. Зайцев, A.A. Метелев [и др.] // Научно-технические ведомости СПбПУ. Естественные и инженерные науки. – 2016. – № 3 (249). – С. 15 -- 21.

Zhao, B. A new numerical method for piston dynamics and lubrication analysis [Text] / B. Zhao, X. Dai, Z. Zhang [еt al.] // Tribology International. – 2016. – Vol. 94. – P. 395 -- 408.

Kirner, C. Experimental and simulative research advances in the piston assembly of an internal combustion engine [Text] / С. Kirner, J. Halbhuber, B. Uhlig [et al.] //Tribology International. – 2016. – Vol. 99. – P. 159 -- 168.

Schäffer, J. Development of a Measuring System for the Visualization of the Oil Film between the Piston and Cylinder Liner of a Gasoline [Text] / J. Schäffer, C. Kirner, M. Härtl [et al.] // SAE International Journal of Engines. – 2020. – Vol. 13, No 2. – P. 175 -- 190.

Ahling, S.G. Elements of lubricant transport critical to piston skirt lubrication and to leakage into the piston ring pack in internal combustion engines [Text]: Doctoral Thesis. – Massachusetts Institute of Technology, 2021. – 273 p.

Путинцев, С.В. Экспериментальное исследование условий маслоснабжения цилиндра быстроходного четырехтактного двигателя внутреннего сгорания [Текст] / С.В. Путинцев, А.Г. Агеев // Тракторы и сельхозмашины. – 2016. – № 10. – С. 45 -- 49.

Путинцев, С.В. Расчетная программа CRJet для моделирования процесса струйного маслоснабжения цилиндропоршневой группы [Текст] / С.В. Путинцев, А.Ф. Бикташев // Грузовик. – 2018. – № 8. – С. 3 -- 6.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2024.1110.1.003