发动机润滑系统模拟与敏感性参数分析

发动机润滑系统模拟与敏感性参数分析报告人：李国庆导师：倪计民博导/教授同济大学汽车学院发动机节能与排放控制研究所报告内容1产品开发与设计2DoE流程3分析目标4影响因素5模型建立和验证6正交试验7结果分析8结论9进展同济大学发动机节能与排放控制研究所同济大学发动机节能与排放控制研究所产品提出问题产品计划功能设计原理设计装置设计零件设计产品样品试验设计的方法产品开发与设计全新产品替代性产品适应性产品1产品开发与设计简介同济大学发动机节能与排放控制研究所因素定义样本量确定方案设计仿真模拟或试验确定敏感因素2DoE流程简介同济大学发动机节能与排放控制研究所润滑相关摩擦功耗润滑系统机油泵功耗发动机动力性发动机经济性3评价指标同济大学发动机节能与排放控制研究所发动机系统润滑系统配气机构活塞连杆机体组冷却系统曲轴机构调压阀液压挺柱管道轴承VCT机油泵输入输出4.1影响因素：系统分解同济大学发动机节能与排放控制研究所排量特性曲线水力直径轴承直径直径流量特性泵油特性长度轴承宽度相对间隙相对间隙发动机润滑系统机油泵调压阀油道滑动轴承液压挺柱VCT4.2影响因素：参数分解同济大学发动机节能与排放控制研究所4.3影响因素：功能分解同济大学发动机节能与排放控制研究所机油泵排量调压阀特性主轴承、连杆轴承和凸轮轴轴承相对间隙4.4确定影响因素机油泵功耗润滑相关摩擦功耗名称模块功能介绍滤清器计算滤清器所造成的局部压力损失机油泵模拟机油泵管道计算管道造成的沿程压力损失调压阀模拟调压阀轴承计算轴承处的润滑油流量、压力损失、摩擦损失同济大学发动机节能与排放控制研究所5建立和验证发动机润滑系统模型0123456100012001600200024002800320036004000440048005200发动机主油道压力（bar）发动机转速（r/min）试验值模拟值同济大学发动机节能与排放控制研究所模拟值与试验值误差满足工程要求；适合用于进一步的研究分析。6建立和验证发动机润滑系统模型同济大学发动机节能与排放控制研究所曲线A曲线B曲线C曲线D图4调压阀特性曲线因素类型水平1水平2水平3水平4调压阀特性曲线曲线A曲线B曲线C曲线D泵排量（10-6m3/s）2.52.833.163.5主轴承相对间隙（-）0.0006250.0008350.0010450.001255连杆轴承相对间隙（-）0.0004900.0007450.0010000.001255凸轮轴承相对间隙（-）0.0009220.0017370.0025520.0033676正交试验分析ABCD同济大学发动机节能与排放控制研究所试验序号因素1因素2因素3因素4因素51111112122223133334144445212346221437234128243219313421032431113312412342131341423144231415432411644132根据相关的因素类型和水平数目，选择对应正交表。试验的具体顺序和分析基础按照该正交表进行。6正交试验分析同济大学发动机节能与排放控制研究所试验序号机油泵对应功耗（kW）连杆轴承对应功耗（kW）水平11.67621.6205水平21.71361.7141水平31.75341.7834水平41.79811.8232P值0.28220.0303连杆轴承相对间隙具有显著敏感性。7结果分析1.51.551.61.651.71.751.81.85水平1水平2水平3水平4机油泵排量连杆轴承相对间隙同济大学发动机节能与排放控制研究所利用软件快速有效地模拟发动机润滑系统；连杆轴承相对间隙对于润滑系统总功耗有显著影响。8结论9进展：模型验证试验大纲同济大学发动机节能与排放控制研究所压力测点流量测点温度测点9进展：润滑油整车发动机润滑系统润滑油流量和压力润滑油热交换润滑油消耗机油泵过量供油功耗调压阀溢流损失滤清器局部压力损失曲轴轴承摩擦损失油道沿程压力损失发动机冷却系统活塞环气缸处消耗气门导管处消耗废气涡轮增压器消耗润滑系统零部件曲柄连杆组液压挺柱摩擦损失发动机配气机构发动机活塞组件发动机配气机构活塞气缸套摩擦损失发动机动力性和燃油经济性发动机排放凸轮轴轴承摩擦损失发动机冷却功耗润滑油物性同济大学发动机节能与排放控制研究所9进展：可变机油泵同济大学发动机节能与排放控制研究所请各位专家批评指正谢谢！