内燃机缸套－活塞系统摩擦学与动力学行为耦合分析

戴旭东，袁小阳，谢友柏

摘要:建立了内燃机缸套-活塞系统油膜润滑与动力学行为的耦合分析模型,并用数值方法对单缸四冲程内燃机进行了仿真分析.在分析中同时考虑了活塞二阶运动和缸体振动对缸套-活塞间油膜润滑的影响. 缸体结构振动响应用有限元法来计算,缸套和活塞间的流体润滑计算通过有限差分法求解平均雷诺方程进行,其中考虑了微凸体接触的作用.在考虑缸套-活塞油膜润滑与缸体结构振动、活塞二阶运动耦合作用的情况下,计算出了缸套-活塞间润滑油膜的最小油膜厚度、摩擦力、摩擦功耗等,同时也分析了活塞二阶运动的变化.通过与不考虑缸体振动时的相应结果对比表明:考虑缸体的结构振动后,缸套-活塞间的摩擦力和摩擦功耗减小,油膜厚度、活塞的二阶运动位移及速度增大.

关键词:缸套-活塞系统;振动;润滑

中图分类号:TK401.1文献标识码:A文章编号: 0253-９８７Ｘ(2003)07-0683-05