第3期（总第266期）2023年6月车用发动机VEHICLEENGINENo.3(SerialNo.266)Jun.2023考虑温度和燃油稀释的柴油机润滑油黏度模型研究王天齐1，王亚宁1，张斌²，田晔3，刘晓日1（1.河北工业大学能源与环境工程学院河北省动力系统污染物控制技术创新中心，天津300401；2.清华大学天津高端装备研究院润滑与摩擦检测中心，天津300300；3.浙江大学生物系统工程与食品科学学院，浙江杭州310058)摘要：随着柴油机高喷油压力和燃油后喷技术的应用，润滑油受燃油稀释的问题愈发严重，同时温度对燃油黏度有显著影响，建立考虑温度和燃油稀释的黏度模型，对润滑油性能研究和柴油机摩擦副模拟计算具有重要意义。以柴油机用美孚15W-40润滑油为例，通过试验分别测定了未混入燃油的原15W-40润滑油和混入燃油体积分数为3%，6%，9%，12%，15%的15W-40润滑油在20~180℃之间的黏度变化。构建了考虑燃油体积分数的Vogel方程、Andrade方程及Reynolds方程，并比较了其拟合效果。构建了量纲一的稀释黏度比-温度方程，反映了燃油稀释在不同温度下对黏度的影响程度和规律。构建了基于润滑油温度和混合燃料体积分数的反向传播神经网络黏度模型。结果表明：Vogel方程对15W-40润滑油被稀释前后黏温曲线拟合效果最好；所构建的反向传播神经网络黏度模型对15W-40润滑油黏度预测值中90%的误差小于2%，整体误差不超过6%。关键词：润滑油；黏度；数学模型；燃油稀释；温度；神经网络D0I:10.3969/j.issn.1001-2222.2023.03.005中图分类号：TK421.9文献标志码：B文章编号：1001-2222（2023)03-0028-07国六排放标准对柴油机排气污染物的要求更加严格，尤其限制了氮氧化物（NO，）和颗粒物（Par-ticulateMatter,PM)的排放。为了应对法规要求，各种先进的燃油喷射技术逐渐普及，其中燃油后喷技术不需要额外添加设备，而且可以同时降低NO和PM排放，因而得到广泛应用。但燃油后喷会造成油束喷射至缸套壁面，最终被活塞环带人到油底壳里的润滑油中，随着时间的累积导致润滑油被稀释1，从而引起润滑油液黏度由于燃油稀释而非正常下降[2-3]。黏度是润滑油最重要的特性参数，当前润滑计算中黏度通常通过试验或者黏温方程得到。黏温方程主要有Vogel方程、Andrade方程和Reynolds方程等[4-5]，广泛应用于活塞组、主轴承和连杆轴承等内燃机零部件的润滑仿真计算[6-]。燃油稀释润滑油导致黏度降低，这会对内燃机摩擦副的摩擦和可靠性造成显著影响[10-12]，而燃油稀释在不同温度下对黏度的影响程度和规律...
