CFD技术在某汽油机润滑系统设计中的应用.pdf

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1、第33卷第5期2016年10月内燃机与动力装置I．c．E＆PowerplantV01．33No．50ct．2016【模拟计算】cFD技术在某汽油机润滑系统设计中的应用胡志胜。王宏大。王次安，张超(安徽江淮汽车股份有限公司技术中心，安徽合肥230601)摘要：本文基于nowmaster软件建立某型发动机润滑系统的一维仿真模型。通过对某汽油机润滑系统的研究，模拟该发动机润滑系统在不同设计方案下的运行状态。通过对发动机润滑系统各部位的压力计算结果进行评估，确定发动机润滑系统的设计方案。关键词：发动机；润滑系统；机油压力中图分类号：TK414文献标志码：A文章编号：1673—6397(2016)05—

2、007卜03AppU∞tionofCFDintheDesignofaLubri∞tionSystemofaG嬲。吐neEngineHUZhi—sheng，WANGHong—da，WANGCi—an，ZHANGChao(AnhuiJianghuaiAutomobileCo．，Ltd．，Hefei230601，China)Abstract：Usingthenowmastersofhare，thispaperestablishedthe1Dnumericalsimulationfortllelubricationsystemofa昏lsolineen百ne，simulatingtheoperatio

3、noftheen舀nelubricationsystemaccordingtodiH’erentdesignpmp．Basedontheresearchonthelubricationsystem，itsoperatingsta—tusofthelubricationsystemissimulatedunderdif]Ferentdesignplan．Accordingtotheassessmentonthecalculatedpressuresinthea11sitesoft}leenginelubricationsystem，adesignplanisdetennined．KeyWords

4、：En百ne；LubricationSystem；OilPressure引言润滑系统压力分布是判断发动机润滑系统工作性能的关键参数，同时也是发动机安全监控的重要指标⋯。如果发动机润滑系统油压过低，将会对发动机造成很大的损害，甚至会导致发动机提前报废。本文所分析发动机为2．0L自然进气汽油发动机，该发动机以某2．0L增压发动机为平台进行变型研发，取消增压器、增加发动机压缩比、优化标定数据，从而降低整机燃油耗。发动机润滑系统油路在原增压型机油路的基础上进行了设计修改，取消冷却喷嘴和增压器油路。通过整改，发动机额定功率由135kw降低到110kw，最大扭矩由280N·m降低到196N·m。为保证计算

5、结果的准确性，本文首先对原型机的润滑系统进行计算分析，然后对油路设计整改后的模型进行计算分析，从而确定润滑系统的整改方案。依据发动机润滑系统设计方案，通过Flowmas—ter软件建立发动机润滑系统模型，分别对原机型及整改机型进行了计算分析，评估系统的压力和流量分布状况。为方便阐述，本文所涉及的压力均为绝对压力。1仿真模型的建立1．1润滑系统原理图发动机润滑系统分析首先需要确定润滑系统的设计原理图，图1为原型机润滑系统原理图。从图1可以看出润滑系统的修改，在缸体部分取消了活塞冷却喷嘴的机油润滑和增压器的润滑油路，在缸体上缸盖油道取消了一个润滑油路节流阀。其余各部分油路均保持不变。1．2一维分析

6、模型建立发动机润滑系统仿真分析采用一维分析软件Flowmaster，主要将系统分为两部分：一是供油系统，作者简介：胡志胜(1982一)，男，本科，工程师，主要研究方向为发动机设计开发。收稿日期：2016—03—25内燃机与动力装置2016年10月取消缸体主油道l、2、3、4活塞冷却喷嚏取消泄压阀图l润滑系统原理幽主要包含油底壳、机油泵、机油集滤器、机油滤清器和泄压阀，这几个部件在分析软件中均有相关的模型替代；二是用油部件，主要包含进排气凸轮轴、曲轴轴瓦、连杆轴瓦、VVT系统和液压挺柱等用油部件，轴瓦类部件软件中有不同的轴瓦模型可供选择，其余用油部件可采用流阻部件进行设置。依据润滑原理图构建的润

7、滑模型如图2所示。图2润滑系统分析模型润滑系统分析模型解析，在发动机润滑系统中，机油泵将机油从油底壳抽出，本次分析中机油泵为齿轮型机油泵，该类型机油泵的供油量与油泵的转速成正比，但是实际供油量还受到油泵的泄漏影响，为防止润滑系统中油压过高，在供油系统中设有泄压阀，开启压力为4bar；机油通过供油系统进入发动机润滑部件，通过润滑部件后在计算中均设定机油进入一个压力为1bar的无限大空间。1．3分析原