发动机润滑系统流量测试方案优化

张勇

摘 要： 润滑系统是发动机里五大系统之一，对发动机的正常运行起着关键的作用，润滑系统供应的机油流量不足就会造成一系列的问题。发动机在开发研制过程中需要对其润滑系统流量进行测试，以便对发动机润滑系统进行评价。

关键词： 发动机；润滑系；机油流量

中图分类号： U472 文献标识码： A 文章編号： 2095-8153（2018）03-0070-03

汽车发动机润滑系统具有润滑、冷却、清洗、密封和防锈五大功能，润滑系必须保持有足够且正常范围内的压力，压力润滑是把机油通过管道输送到需要润滑的位置。机油在配合合理的运动副之间产生油膜，使机件运动处于“悬浮”状态，减少摩擦阻力和动力消耗，并减小机件直接接触的磨损。同时机油将发动机工作过程中产生的热量带到专门的冷却机件或油底壳中冷却，使之不因过热丧失润滑功能。流动的机油可以洗掉零件表面的金属磨屑然后由机油滤清器进行过滤清洁。在零件表面形成的油膜还会保护零件不受到化学及氧的腐蚀，润滑油有一定的粘性，可以填补缸壁与活塞环之间的间隙，起到密封的作用保证燃烧室的压力。发动机的润滑是靠润滑系中油泵工作在特定管道中循环来实现的。

发动机设计研发时是通过模拟计算出发动机的机油流量，但是实际状态下发动机的机油流量值和理论之间是有差异的，所以需要对机油流量进行测试，对设计参数进行验证，以更好的对润滑系统进行优化，保证润滑系统的正常稳定工作。

1 流量测试系统装配存在的问题

1.1 机油流量测试存在的问题

目前采用的方式是把测试设备串联入发动机，从而对发动机机油流量进行测量，确定机油流量特性，对设计方案进行验证，保证润滑系统的工作稳定。但是实施过程中遇到以下问题及难点：

（1）由于发动机和润滑系统设计紧凑，没有足够的完整空间安装机油流量计，同时接头需要从其他部件中寻找。也就是机油流量计的安装及布置的问题。

（2）安装机油流量计以后，有些部件和零件改观，如零部件更换、管路长度走向材质等能对发动机机油润滑系统有影响。影响机油测试口的收集。

1.2 系统安装采用的两种方案

方案一，在机油泵与缸体连接管路中取油，在油底壳内安装流量计进行测量。

方案二，取掉原发动机机冷器，把机油引出到在外部串联安装的流量计进行测量。

由于发动机的结构问题，两种方案的实施都存在一定的困难。第一种方案，机油泵与缸体之间连接管在发动机机油底壳内部，需要对管路进行改造，并且要特制油底壳和机油泵。第二种方案是把原发动机机冷器卸掉，利用它的接口串联外接流量计测量，发动机润滑油无法冷却了。

两种方案都存在问题，第一种方案，流量计的安装存在很大问题，第二种方案主要存在以下问题：取消机冷器后改变了润滑系的结构，流量计的测量是否准确；取消发动机机冷器后，机油压力和温度的控制如何保证和原来一样。

2 流量测试新的思路及解决方案

具体解决方案如下：

（1）取消机油冷却器后机油在到达主油道时更加顺畅，造成机油流量与实际情况不符，测量的结果不准确。新方案在流量计前加装阀门，如图1所示。外接流量计前，先测量出原机冷器进出油的压力值P1、P2，在流量计前增加阀门，并测量阀门前流量计后的压力值P3、P4，使P3与P4的差值与P1与P2的差值保持一致，保证发动机润滑系统阻力不受影响。

（2）由于机冷器位置安装了流量计，造成机油不能通过发动机机油热交换器冷却，造成机油温度差异大，可以利用外接设备，将机油冷却循环管路延伸到发动机外部，如机油滤清器和油底壳放油螺丝之间连接，同时可以用电磁阀温控器模拟原冷却温度控制，模拟在不同工况、气候条件下润滑油的温度。

3 实施效果

实际运作来测量机油的机油流量，通过和设计指标进行对比来验证测量的准确度。设计指标是通过机冷器的流量为74 L/min。从图2可以看出机油流量与设计指标基本相同，说明该方案基本已满足机油流量测试。

下图为温度设定为130 ℃、120 ℃时机油流量的对比。从图3可以看出机油温度对机油流量的测量结果影响很大，本方案成功的解决了对机油温度的控制问题。

4 结语

实验证明了本方案设计是成功的。本方案能在不影响发动机润滑系统的情况下，外接流量计测量机油流量，为设计部门提供了参数验证。

[参考文献]

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[2]王 超，吴小飞，胡景彦，沈 源，由毅，赵福全.基于flowmaster软件的发动机润滑系统优化[J].内燃机，2012（03）：29-31.