تحلیل ترمو-الاستو- هیدرودینامیک روانکاری فیلم روغن در یاتاقان چشمی بزرگ دسته سمبه یک موتور دیزل

امروزه به دلیل افزایش توان کاری موتور های دیزل و به ویژه موتورهای دیزل سنگین و افزایش فشار گازهای داخل محفظه احتراق موتور، نیروهای وارده بر یاتاقان های موتور افزایش چشمگیری یافته است. از طرف دیگر به دلیل رقابت در بازار، لازم است عمر یاتاقان های موتور افزایش یافته و واماندگی های آن تا حد امکان کاهش یابد. تحلیل یاتاقان ها در فرایند طراحی موتور، طراحی معکوس، تحلیل خرابی های رخ داده در یاتاقان ها و یافتن علل خرابی به صورت کیفی و کمی و نیز در روند ارتقاء توان، امری مهم و ضروری است. لذا همواره سعی بر آن است که با استفاده از ابزارهای شبیه سازی، تحلیلی دقیق از روانکاری لایه روغن در یاتاقان ها ارایه گردد.در این مقاله به تحلیل ترمو-الاستو-هیدرودینامیک (TEHD) لایه روغن در یاتاقان چشمی بزرگ دسته سمبه یک موتور دیزل پرداخته شده است. در این نوع تحلیل لزجت لایه روغن به صورت تابعی از دما و فشار کاری روغن در نظر گرفته می شود و همچنین اثرات انعطاف پذیری سازه یاتاقان و دسته سمبه نیز در محاسبات لحاظ شده؛ از این رو توزیع فشار و دمای لایه روغن محاسبه شده نسبتا دقیق است. در ابتدا، مدل الاستو-هیدرودینامیک (EHD) لایه روغن تحلیل شده و سرعت میانگین سیال در یاتاقان محاسبه شده است؛ سپس با استفاده از نتایج این حل، ضریب انتقال حرارت جابجایی بین محور و سیال روغن محاسبه شده است و به عنوان ورودی در تحلیل ترمو-الاستو-هیدرودینامیک اعمال شده است. شاخص های مهم در طراحی یاتاقان از قبیل فشار و دمای لایه روغن، حداقل ضخامت لایه روغن و نیز دمای متوسط سیال روغن و پوسته یاتاقان به طور کامل گزارش و تفسیر شده است و نتایج حاصل با نتایج تحلیل های هیدرودینامیک و الاستو-هیدرودینامیک لایه روغن مقایسه شده است. سپس دمای متوسط روغن خروجی از یاتاقان و نیز دمای سطح یاتاقان با استفاده از اطلاعات آزمون موتور صحه گذاری شده است.

کلیدواژه ها:

تحلیل ترمو-الاستو-هیدرودینامیک ، یاتاقان چشمی بزرگ دسته سمبه ، موتور دیزل