以降低活塞敲擊力為目標的活塞運動學分析及優(yōu)化設計.pdf

1、活塞敲擊力是內燃機振動的主要激勵源，活塞在缸內的敲擊運動直接導致了活塞和缸套的摩擦磨損，發(fā)動機噪聲水平的提高，嚴重時引起缸套穴蝕，導致缸套漏油漏氣漏水一系列故障，影響發(fā)動機的正常工作，甚至使其不能工作。因此，研究活塞在缸內的敲擊運動成為國內外學者的一個重要的研究課題。
　　 本文對活塞的敲擊運動進行了比較全面的分析。根據(jù)活塞敲擊運動仿真計算結果發(fā)現(xiàn)活塞在燃燒上止點附近的徑向加速度以及繞銷軸的擺動加速度最大，從而導致活塞對缸套的敲

2、擊也最大。因此本文對活塞的三個結構參數(shù)進行改進設計，即改變活塞銷的偏置量、活塞-缸套之間的配缸間隙以及活塞裙部型線，三種改進方式中分別獲得了活塞徑向加速度和繞銷軸的擺動角加速度與未改進前的方案相比為最小的方案，由此分別得到三種不同的改進方式中對活塞敲擊作用最小的方案。
　　 本文首先對活塞進行三維建模，然后利用有限元分析軟件對活塞進行網(wǎng)格劃分和有限元計算得到活塞的徑向剛度，作為EXCITE建模的輸入文件，隨后在多體動力學分析軟件

3、AVL-EXCITE中建立包括活塞、缸套、活塞銷、活塞環(huán)以及連桿的模型，輸入發(fā)動機相關結構參數(shù)和工況條件，進行活塞敲擊運動計算，包括活塞的徑向位移、速度、加速度以及繞銷軸的擺動角位移、角速度、以及角加速度，針對敲擊計算結果進行分析，發(fā)現(xiàn)活塞在燃燒上止點附近的徑向加速度以及繞銷軸的擺動加速度最大，活塞對缸套的敲擊也最大，因此改變活塞銷偏置量、活塞-缸套配缸間隙以及活塞型線三組參數(shù)，針對改進前后的活塞敲擊運動計算結果主要是對活塞在燃燒上止點