计及曲轴轴向运动的内燃机主轴承润滑分析

内燃机工作中,曲轴进行旋转运动的同时,还存在沿轴线方向的运动。以某四缸四行程内燃机曲轴—轴承系统为对象,基于建立的三维流体动力润滑模型,进行了计及曲轴轴向运动和曲轴受载变形导致轴颈倾斜的主轴承润滑性能研究。分析中,曲轴轴向运动规律通过内燃机台架试验实测,采用整体曲轴体单元有限元法计算主轴承负荷和曲轴变形,应用动力学法进行曲轴主轴承的润滑分析。结果表明:与不计曲轴轴向运动的影响相比,计及曲轴轴向运动时,主轴承的轴心轨迹为一条不封闭的三维空间曲线,内燃机一个工作循环中的部分时刻主轴承的最小油膜厚度、最大油膜压力、摩擦功耗和端泄流量变化显著;曲轴轴向运动对内燃机各主轴承润滑特性的影响不一定都是不利的。因此,为了更加合理、接近实际,内燃机曲轴主轴承润滑性能分析中有必要计及曲轴轴向运动的影响。