近些年来,以石油为动力的柴油机如何变得更加高效与低耗成为大家热论的话题。而涡轮增压器主要是起到增压减排的作用,气动轴向力深刻影响着整个涡轮增压器的工作效率和稳定性。据统计,气动轴向力的准确计算是目前旋转机械领域的热点和难点,目前大家的热点研究主要针对低转速轴流式涡轮增压器,对涡轮增压器气动轴向力进行深入的研究,期望促进增压器更好地发展。本文对涡轮增压器进行简单介绍,之后对轴向气动力的产生和计算方法进行探讨,最后对不同情况下的轴向力进行对比分析。

综合考虑缸套热变形、缸套温度场、弹性变形以及润滑油变黏度等因素影响,建立活塞环-缸套摩擦副的瞬态流体动压润滑计算模型,分析发动机工况、活塞环-缸套接触面粗糙度方向和粗糙度大小对摩擦功耗和窜气量的影响。研究发现,当转速升高时,摩擦功耗升高,影响发动机效率;活塞环采用横向粗糙度方向和缸套采用纵向粗糙度方向的组合,能够同时使窜气量和摩擦功耗处于较低的水平;综合粗糙度一致时,采用活塞环表面粗糙度低于缸套表面粗糙度的组合,能有效降低摩擦功耗。

为减小轴向液压柱塞泵的流量脉动,利用仿真软件AMESim对柱塞泵进行建模和仿真分析,得到不同转速、阻尼孔直径、柱塞数目、斜盘倾角等条件下的流量脉动曲线。结果表明,柱塞数小于10时,偶数个柱塞的柱塞泵的流量脉动比奇数个柱塞大,且流量脉动随柱塞数的增加有所减小;在一定流速范围内,流量脉动随转速的增加而减小;转速不变时,流量脉动幅度随阻尼孔直径的增大而变大;柱塞泵的流量脉动随斜盘倾角的增大而增大。

为了研究大排量轴向柱塞泵柱塞副的润滑特性,以一款斜柱塞轴向柱塞泵为研究对象,建立了柱塞副瞬时油膜厚度场、压力场模型,采用交错网格技术对柱塞副油膜进行网格划分,通过Altair Compose软件采用有限体积法求解雷诺方程,考虑了柱塞衬套变形的影响,得到了柱塞副油膜厚度场、压力场分布和衬套变形状况。研究了负载压力、主轴转速、斜盘倾角对柱塞副润滑状态、轴向摩擦力以及泄漏量的影响。结果表明:在高压区时,衬套靠近滑靴端的变形量大于柱塞