二甲醚发动机独立润滑喷油器环带油膜形成机理及关键技术研究

摘要

二甲醚（DME）在常温常压下是一种无色、无毒、对环境友好的化合物。可以从煤、石油和天然气等多种资源中提取合成。二甲醚作为一种新型清洁能源在替代石油燃料方面非常具有发展潜力。
　　 二甲醚作为石油替代燃料主要表现在两个方面，一是在液化石油气中掺烧，二是替代柴油在汽车发动机上燃烧。二甲醚作为柴油替代燃料对于中国未来能源战略具有重要意义。二甲醚的物理化学性质与柴油相比存在较大的区别，无法直接应用于普通的柴油机。
　　 本文针对二甲醚的特性，对传统的柴油机喷油器进行了重新设计改造，使其能较好的适用于二甲醚，并采用实验对设计中的新观念进行了验证。
　　 在现有的柴油机P系列喷油器的基础上，设计了一种新型的适合二甲醚燃料的喷油器，在喷油器中增加了强制润滑装置，解决了由于二甲醚粘度低带来的针阀偶件磨损问题和二甲醚的泄漏问题。同时对喷油器的喷油嘴进行了改进，增加了喷孔的数量，加大了喷孔的直径，解决了二甲醚的热值比柴油低带来的问题，保证了二甲醚与柴油燃料有同样良好的动力性。
　　 采用了实验的方法对偶件缝隙处的环带油膜进行了研究，对实验的数据采用MATLAB进行了最优化拟合，找出了油膜破裂压强和油膜破裂极限半径之间的关系曲线，并测定了油膜破裂的因子——表面张力，对环带油膜能否长期存在的条件进行了分析。
　　 采用流体力学公式，建立层流流动模型，分析了带压润滑油通过缝隙处的泄漏量，将其泄漏量与喷油器的喷油量进行了定量的对比。采用FLUENT 流体工程仿真软件对偶件缝隙处流体的流动进行建模仿真，分析了理论计算与软件仿真之间的误差所在。
　　 根据缝隙流动的流量公式以及柴油与带压润滑油粘度之间的关系，初步对强制润滑的压力进行了优化。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪 论

第二章 二甲醚发动机新型喷油器的设计

第三章 二甲醚发动机喷油器强制润滑油膜不破裂的条件

第四章 偶件间隙泄漏量的计算

第五章 总结与展望

参考文献

致 谢

攻读硕士研究生期间发表论文