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基于车载诊断系统的车用发动机油高温氧化与温升速率关系研究
| 论文题名： | 基于车载诊断系统的车用发动机油高温氧化与温升速率关系研究 |
| 关键词： | 车用发动机润滑油;高温氧化过程;衰变规律;温升特性;车载诊断系统 |
| 摘要： | 车用发动机润滑油（简称：发动机油）是发动机正常运行不可或缺的重要组成部分，起到减少摩擦、降低磨损、冷却、清洁等重要作用。有效的车用发动机油性能评估方法，可降低发动机损伤与事故风险、提高发动机油利用率，减轻环境保护压力。发动机油在高温有氧环境下工作，不可避免发生氧化衰变，使其服役性能下降。因此，探明发动机油在高温氧化过程中的衰变规律对提升发动机油应用水平至关重要。 本文在车载诊断系统（OBD）与移动互联技术基础上，利用OBD信息接收器与移动终端APP程序，获取车辆实时运行参数信息（车辆运行速度、运行里程、怠速时间、发动机冷却液温度等），结合实验室性能检测及分子动力学模拟，探究发动机油温升特性与性能衰变的内在联系，分析发动机油高温热氧化规律，揭示发动机油衰变本质机理，为实现发动机油状态实时评估提供实验数据及理论支撑。本文的主要工作如下： 1. 行车试验探究车辆运行参数与发动机油性能内在联系。利用OBD系统获取车辆实时运行参数，结合实验室润滑油性能检测，采用灰色关联度分析方法分析车辆运行参数与润滑油性能相互影响程度。结果表明：车辆采用服役衰变后发动机油的冷却液温升速率比使用新油时高，表明润滑油高温降解后温升速率产生差异，利用冷却液温升特性表征发动机油性能衰变程度的方法为车用发动机油性能评估提供了一种新的思路。 2. 发动机油加速衰变试验探索发动机油性能衰变与温升特性关系。采用实验室加速氧化方法对试验发动机油加速降解衰变，模拟发动机油服役老化过程，分析不同氧化温度（140℃、155℃、170℃）与时间（50h、100h、150h、200h）下试验用矿物油与全合成油的温升规律。结果表明：氧化后的矿物油与全合成油升温速率均高于新发动机油，且升温速率与氧化时间及氧化温度成正比，试验合成发动机油升温速率低于试验矿物发动机油。 3. 微观分子动力学模拟揭示发动机油氧化衰变对温升特性影响机理。采用分子动力学模拟方法，对比分析矿物油、半合成油、全合成油衰变后温度变化特性。结果表明：未衰变的合成油在不同温度下热稳定性效果最好、半合成油次之、矿物油最差。衰变后的合成油、半合成油、矿物油均温升速率均高于新油，其原因在于润滑油氧化后，小分子数量增加，导致分子间摩擦加剧，产生热量增加，致使衰变后润滑油温升速率增大。 |
| 作者： | 曾振豪 |
| 专业： | 机械 |
| 导师： | 魏雷;张玉希 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南理工学院 |
| 学位年度： | 2023 |
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