Năm 2012, Thomas Lavie [41] đưa ra phương pháp tối ưu hóa bôi trơn ổ đầu to thanh truyền. Tổn thất năng lượng do ma sát tại ổ đầu to thanh truyền là không nhỏ, nó ảnh hưởng tới người sử dụng. Hơn nữa, các tiêu chuẩn về gây ô nhiễm môi trường của các loại động cơ ngày càng khắt khe, cần phải thực hiện các cải tiến trên tất cả các thanh truyền để làm giảm tổn thất năng lượng. Tác giả đã phát triển xây dựng một phần mềm TEHD sử để tính toán tổn hao công suất do bôi trơn ổ đầu to thanh truyền. Các tính toán được kiểm chứng, đánh giá bằng thực nghiệm trên băng thử Megapascalvới điều kiện hoạt động thực tế của các thanh truyền trong động cơ.
Năm 2013, T.L. NGUYEN [ ] đã nghiên cứu Mô hình hóa sự tương tác giữa cá50 c bạc lót và thân thanh truyền. Nghiên cứu này đã đưa ra giải pháp giải quyết vấn đề tiếp xúc giữa các bạc lót với các bộ phận còn lại của thanh truyền bằng cách kết hợp phần mềm tính toán EHD (ACCEL) với phần mềm tính toán ma sát tiếp xúc giữa các bạc lót và thanh truyền (ABAQUS). Một số tính toán tham số đã được thực hiện trong trường hợp ổ đầu to thanh truyền, đã chứng minh được sự ảnh hưởng của điều kiện làm việc và các đặc điểm khác của bề mặt bạc lót (hệ số ma sát, độ dày bạc, vv) đến bôi trơn ổ và sự trượt tương đối giữa bạc lót và thanh truyền.
1.3.1.2. Nghiên cứu thực nghiệm ổ đầu to thanh truyền
Để kiểm chứng các tính toán mô phỏng số, cách tốt nhất là so sánh kết quả mô phỏng số và kết quả thực nghiệm. Có hai phương pháp thực nghiệm
- Nghiên cứu thực nghiệm sử dụng thanh truyền thật trong động cơ: Cách này cho ta nhận được các kết quả tương ứng với bôi trơn trong điều kiện làm việc thực tế của thanh truyền. Các khó khăn gặp phải là động cơ có thể làm việc ở tốc độ rất cao, nên đòi hỏi thiết bị phải có độ cứng vững và chính xác rất cao để xác định được áp suất màng dầu rất cao và chiều dày màng dầu rất nhỏ.
- Nghiên cứu thực nghiệm sử dụng thanh truyền mô phỏng: Mô hình thực nghiệm làm việc theo nguyên lý hệ biên khuỷu, hệ thống động học của thiết bị bớt phức tạp hơn và điều kiện làm việc của ổ cũng kém khắc nghiệt hơn so với thanh truyền thật. Phương pháp này có lợi thế là có thể được thực hiện ngay trong phòng thí nghiệm mà vẫn kiểm chứng được các tính toán số.
a) Thiết bị sử dụng thanh truyền thật
động cơ diezel một xi lanh bằng cảm biến điện từ, các kết quả cho thấy biến dạng đàn hồi của ổ thay đổi nhiều khi tải tác dụng lớn. Năm 1973, Rosenberg [63] sử dụng thiết bị tương đương để đo chiều dày màng dầu thông qua các cảm biến. Các kết quả cho thấy sự tương thích giữa chiều dày màng dầu và tải tác dụng. Năm 1975, Good và cộng sự [ ] đã đo 32 chiều dày màng dầu của ổ trục khuỷu tại sáu điểm bởi sáu cảm biến. Nghiên cứu cho thấy biến dạng đàn hồi lớn hơn các kết quả tính toán, nhưng chiều dày màng dầu đo phù hợp với chiều dày tính toán. Năm 1985, 1987 và 1988 Bates và cộng sự [16 17 18] [ ] [ ] đã xây dựng thiết bị sử dụng động cơ xăng V6 biến đổi để có thể đo các đặc tính của ổ đầu to thanh truyền (Hình 1.13 ).