基于2D-CFD的活塞油环泵油机制

田新伟; 孙健; 孙秀丽; 胡勇; 胡玉平

doi:10.19471/j.cnki.1673-6397.2026.03.008

内燃机与动力装置 ›› 2026, Vol. 43 ›› Issue (3) : 54 -61. DOI: 10.19471/j.cnki.1673-6397.2026.03.008

基于2D-CFD的活塞油环泵油机制

田新伟, 孙健, 孙秀丽, 胡勇, 胡玉平

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摘要

以某排量为4.5 L的四缸柴油机为研究对象，基于台架试验的缸压数据，构建融合活塞环动力学、结构变形及局部网格加密的精细化二维计算流体力学(two-dimensional computational fluid dynamics,2D-CFD)仿真模型，研究运动与变形协同作用下的活塞环组多相输运机理。结果表明:油环常规轴向运动诱发泵油效应，与环岸与环背间隙间的压差共同驱动润滑油向曲轴箱方向输送，更新活塞环组间隙内的润滑油，有利于提高润滑性能;在相同时间尺度内，由油环常规周期性轴向运动所驱动的、流向曲轴箱方向的润滑油质量，为颤振运动的4倍以上;油环的高频颤振加剧磨损，导致润滑油消耗增大。该计算方法可为活塞环动力学行为优化提供有力支撑，有效应对先进发动机研发中机油消耗控制与润滑优化的核心挑战。