混合燃料发动机的轻量级连杆设计研究



混合燃料发动机的轻量级连杆设计研究

随着汽车产业的发展，对高效率、低功耗发动机的需要越来越大，为了满足这项需求，轻量级连杆设计应运而生。

这种类型的连杆采用薄腹板厚度和小端无衬套结构，通过有限元模拟分析，这种轻量级设计可以使混合燃料发动机连杆持续工作疲劳限度降低25%，通过试验评估，连杆轴承采用的是最匹配的弹性流体动力润滑。连杆材料选择的是优质46MnVS6锻造钢，这种材料的疲劳强度为20%，高于普通的C70锻造钢，有足够的机械抗力和质量响应断裂分割的冲击。因此，即使连杆质量减轻高达30%后，其依然能够保证良好的结构强度。为了确保连杆组件之间的良好配合，分别进行了台架推拉和发动机耐久性试验。台架推拉试验结果显示，连杆没有过度磨损和变形的迹象出现；持续300h的发动机测试试验后，所有内部组件都运转良好。

最后分析了采用轻量级连杆设计的混合燃料发动机的优势：①采用有限元分析验证了轻量级连杆设计的有效性；②连杆质量减轻了300～399g，连杆组质量减轻了400g；③很可能作为巴西政府新法规中要求的降低燃料消耗的一部分。

Matheus Ferreira et al. SAE 2013-36-0233.

编译：张利丹