高性能柴油机润滑系统设计与分析.pdf

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1、第1期内燃机N。．12013年2月InternalCombustionEnginesFeb．2013高性能柴油机润滑系统设计与分析张思国．胡志峰。张晖，孙洁，张鹏波(中国石油集团济柴动力总厂，山东济南250306)摘要：介绍了高压共轨、高增压柴油机润滑系统的设计思路和结构特点，分析了主要润滑和冷却点的机油流量分布，并给出’r详细的润滑系统流程：该系统对提高整机输出功率、降低热负荷和摩擦损失、实现低油耗低排放和高压共轨等将起到重要的支撑作用：关键词：柴油机；润滑系统：模块化设计中图分类号：TK422文献标识

2、码：B文章编号：1000—6494(2013)01—0019—03DesignandAnalysisofHighPerformanceDieselEngineLubricatingSystemZHANGSiguo，HUZhifeng，ZHANGHui，SUNJie，ZHANGPengbo(CNPCJichaiPowerEquipmentCompany，Jinan250306，China)Abstract：Thedesignconceptandstructuralfeaturesofhighpressure

3、conllnonrailandturbochargeddieselenginelubricatingsystemarepresented，andanalysisiscarriedoutonoilflowdistributionatthemainlubricatingandcoolingpoints，aswellasthedetailedlubricatingsystemflowisgiven．Thesystemwillplayanimportantroleinincreasingenginepowerou

4、tput，reducingthermalloadandfrictionlossandrealizinglowfuelconsumption，lowemissionsandhighpressurecolnmonrail．Keywords：dieselengine；lubricatingsystem；modulardesign0前言所谓高性能柴油机是指强化程度高、可靠性高、排放指标符合EPATier4法规的高端发动机动力：柴油机采用智能化高压共轨电控电喷系统、模块化动力单元设计、Miller循环进排气系统、S

5、CR废气后处理系统、干式机体与带减磨环气缸套、两级中冷与双循环冷却系统、分段式可组合凸轮轴等多项新技术，各项技术指标均达到国际先进水平。为满足高性能柴油机要求，润滑系统采用了多项专家系统和模块化技术。我们主要分析润滑系统的设计思想和先进结构。1主要技术指标该机型性能先进，应用领域广泛，可作为石油钻机、工程机械、发电、船舶等动力。主要技术指标如下：机型型式：直喷、水冷、V型60。夹角、高压共轨电控电喷、增压中冷。作者简介：张思国(1959一)．男，山东济南人，高级工程师，主要从事柴油机设计工作。收稿日期：2

6、012—10—09单缸排量：4．57L／eyl。标定转速：l200～l800r／min。单缸功率：91．4～137kW／cyl。平均有效压力：2MPa。燃油消耗率：196g／(kW．h)。机油消耗率：0．6g／(kW·h)。燃油喷射压力：180MPa。排放指标：满足EPATier4法规。主油道机油压力：450kPa。主油道机油温度：90℃。2润滑系统主要构成柴油机的润滑系统流程见图1。该系统主要由油底壳、机油泵、安全阀、机油冷却器、粗滤精滤器、离心过滤器、调压阀、调温阀、预供油泵、预热器等组成，用于润滑和

7、冷却主轴承、连杆轴承、凸轮轴承、摇臂轴承、滚轮挺柱、油冷活塞、共轨泵、增压器、齿轮系等。在柴油机运行过程中，机油润滑系统起着非常重要的保障作用。统计结果表明，柴油机有一半以上的故障足润滑系统不可靠造成的。因此，提高润滑系统的可靠性是确保柴油机正常工作的关键。·20·内燃机2013年2月推杆横桥轮轴承轮桃油嘴轴承连杆轴承L+<>坷卜<>悃卜<岖卜<妪盖斯林格减震器油位传感器共轨泵齿轮轴承调压阀0．45MPa预热器预供油泵机油滤机油滤前后压差传感器蜓口I；园1；争；磷i剑啐；司1柴油机润滑系统流程图3机油泵总

8、流量的确定71Umin。3．4活塞冷却所需机油流量要确定机油泵的总流量，首先应计算各个润滑点对机油的需求量。3．1轴承润滑所需机油流量柴油机各滑动轴承所需机油流量是按照流过轴承间隙断面的油量来计算的。根据国外权威机构的设计经验，对于该类型柴油机，在额定转速下，确定流过轴承间隙断面的油量值为7L／(mm2·h)。据此可计算出主轴承、连杆轴承、凸轮轴承、齿轮系轴承、摇臂轴承、滚轮挺柱轴承等处所需的机油流量总和为419IJmin。3