基于LIF法发动机活塞裙部润滑油膜厚度测量实验研究的任务书.docx

基于LIF法发动机活塞裙部润滑油膜厚度测量实验研究的任务书
任务书
一、研究背景
内燃机活塞是发动机的一个重要组成部分，其工作状态的好坏直接影响到发动机的性能和寿命。活塞裙部是活塞和气缸壁之间的接触面，裙部润滑油膜的良好性能对于减少活塞和气缸壁之间的摩擦和磨损至关重要。因此，测量活塞裙部润滑油膜厚度对于发动机性能的研究具有重要的现实意义。
目前，润滑油膜厚度的测量方法主要有三种：模拟实验法、临界电导法和激光交叉测量法。其中，激光交叉测量法是一种非接触式的测量方法，测量精度高，结果可信度好，已经被广泛应用于活塞裙部润滑油膜测量方面。但是，该方法的设备和技术条件较为复杂，成本较高，不易实现现场测量，因此需要寻找一种成本较低、操作简便、测量数据准确的方法。
本研究采用LIF法（激光诱导荧光法）进行活塞裙部润滑油膜厚度测量，该方法可以测量润滑油膜厚度，并且具有设备简单、易于操作、实时性好等优点。因此，本研究旨在通过实验研究，探索LIF法测量活塞裙部润滑油膜厚度的可行性和方法优化。
二、研究内容
1.建立活塞裙部润滑油膜厚度测量实验平台。
2.测定不同工况下活塞裙部润滑油膜厚度，包括不同转速、不同负荷等工况。
3.对实验数据进行处理，探究LIF法测量活塞裙部润滑油膜厚度的精度和准确性，并与激光交叉测量法进行对比分析。
4.通过改变实验参数，寻找优化LIF法测量活塞裙部润滑油膜厚度的方法。
5.分析实验结果，探究活塞裙部润滑油膜厚度与发动机性能的关系。
三、研究方法
采用实验研究的方法进行本研究。首先，搭建活塞裙部润滑油膜厚度测量实验平台。通过调节不同工况下的发动机参数，如转速、负荷等，测定活塞裙部润滑油膜厚度，采集实验数据。然后，使用LIF法对实验数据进行处理，分析测量结果的精度和准确性，并与激光交叉测量法进行对比分析。最后，通过改变实验参数，寻找优化LIF法测量活塞裙部润滑油膜厚度的方法，并分析活塞裙部润滑油膜厚度与发动机性能的关系。
四、研究意义及预期成果
LIF法测量活塞裙部润滑油膜厚度在国内尚处于起步阶段，该研究通过实验研究，旨在探索该方法在发动机润滑领域的应用前景。本研究有以下意义：
1.探索LIF法测量活塞裙部润滑油膜厚度的可行性和方法优化，为发动机润滑油膜测量提供一种新的方法。
2.研究活塞裙部润滑油膜厚度与发动机性能的关系，为提高发动机性能和寿命提供参考依据。
预期成果：
1.建立完整的活塞裙部润滑油膜厚度测量实验平台。
2.测定不同工况下活塞裙部润滑油膜厚度的实验数据，并对数据进行处理分析。
3.探索LIF法测量活塞裙部润滑油膜厚度的标定方法和精度问题，并与激光交叉测量法进行对比分析。
4.探究活塞裙部润滑油膜厚度与发动机性能的关系，并提出优化建议。
五、研究进度安排
本研究计划在6个月内完成，具体进度安排如下：
第1-2个月：搭建活塞裙部润滑油膜厚度测量实验平台。
第3-4个月：测定不同工况下活塞裙部润滑油膜厚度的实验数据，并进行初步分析。
第5个月：优化LIF法测量活塞裙部润滑油膜厚度的方法，进一步提高测量精度。
第6个月：分析实验结果，探究活塞裙部润滑油膜厚度与发动机性能的关系，并撰写结题报告。
六、参考文献
1.M.B.PacejkaandV.G.C.Johnson.Themeasurementofpistonskirtfriction.SocietyofAutomotiveEngineers,1971.
2.F.Zhao.Theinvestigationofpistonskirtlubrication.InternationalJournalofAutomotiveTechnology,vol.4,no.3,2003,pp.115-121.
3.G.ZhangandX.Wang.Determinationofoilfilmthicknessinpistonskirt-cylinderlinercontactbylaser-inducedfluorescencemethod.ProceedingsoftheInstitutionofMechanicalEngineers,PartD:JournalofAutomobileEngineering,vol.226,no.11,2012,pp.1478-1485.
4.K.M.Li.Simulationandexperimentalanalysisoftheinfluenceofoilfilmthicknessontheperformanceofpiston.JournalofEngineeringThermophysics,vol.30,no.5,2009,pp.801-804.