低沸点燃油润滑性评估方法研究
Research on Low Boiling Point Fuel Lubricity Evaluation Method
二甲醚作为低沸点燃油的典型代表,能从煤、煤层气、天然气、生物质等多种资源制取,特别适合我国煤多油少的能源结构特点,确保我国的能源安全,且能同时降低发动机的NOX和PM排放,满足日益严格的排放法规,是一种极具潜力的柴油机替代清洁燃料.但是,由于DME的润滑性较差且其相关的润滑添加剂评估缺少有效的,准确评估方法,这给DME的广泛使用带来了巨大阻碍.因此,研究适用于低沸点燃油-DME的润滑性评估方法有着重要的现实意义.本文针对此现状做了如下研究:(1)通过分析传统高频往复机的结构原理,明确了传统高频往复机在低沸点燃油润滑性评估方法上的局限性,完成了可加压式高频往复机主体振动部分的设计思路,决定采用固定试验球,振动试验片的结构.在此基础之上进行了可加压高频往复机主体振动部分的结构设计,其中,试验球夹具与加载系统的设计为整个结构设计中的重点和难点,它们的设计决定了整个试验台架大部分的便利性和可靠性;定位片的设计是本试验台架的独创性设计,是优化整个试验台架的关键部件.(2)为了确定主体振动部分的可靠性,本研究采用可加压高频往复主体振动部分进行了一系列对比试验,主要包括:重复性试验,再现性试验及可分辨性试验.本试验台架的重复性和再现性与较传统往复机相似,引起偏差的主要是因为本试验采用的摩擦副为非标准件,其表面粗糙度及精度比较低,不同摩擦副之间的存在偏差,这些可能是造成本试验台架的重复性和再现性较传统往复机略微偏大的关键因素.本试验台架的可分辨性能较好,能够区分不同载荷,时间及油品条件下的润滑性能.在磨损进入粘着磨损的状态后,由于试验球比试验片硬度高,试验片上会产生磨损颗粒,而这些颗粒会因为振动方向的影响,堆积在沿着振动方向上的试验片磨斑的两侧,而这些颗粒对试验球在沿着振动方向上的磨损有改善作用,类似于石墨对润滑的改善作用.与此同时,本文还发现,在工况一定时,磨损磨斑的加剧过程是先快后慢的,而润滑状态越差,这个快速上升的过程持续的时间越长,最终产生的磨斑直径也就越大.(3)本研究完成了可加压式高频往复机压力调节腔的结构设计,加工以及装配和调试.主要成果有以下几点:确定了将激振器和摩擦副整体密封的密封方案,并在此方案的基础之上完成了压力腔的功能设计,充分考虑到结构设计中压力腔的功能要求,为下一步的结构设计奠定了基础.同时完成了密封部分的结构设计,并在上海齐耀动力有限公司的指导和帮助下完成了密封部分的整体加工和装配.通过调试,发现本研究所设计的密封部分与振动部分的结合完全可以实现低沸点燃油润滑性的评估,较好的完成了本文的研究任务.综上所述,本文研究出适合评估低沸点燃油润滑性的方法,并通过理论分析和试验研究证明本研究所设计的试验台架适用于低沸点燃油润滑性的评估.
- 作者：
- 宋磊
- 学位授予单位：
- 上海交通大学
- 专业名称：
- 燃油润滑性评估方法研究
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2012年
- 导师姓名：
- 浦耿强
- 中图分类号：
- TH117.22
- 关键词：
- 低沸点燃油；二甲醚；燃油润滑性；高频往复机；压力调节
- Low boiling point fuel；DME；High-Frequency Reciprocating Rig；Pressure Regulator