內(nèi)燃機(jī)活塞環(huán)摩擦學(xué)特性對活塞動力學(xué)行為的影響研究.pdf

1、隨著人們對內(nèi)燃機(jī)振動、噪聲的控制要求日益嚴(yán)格以及全球石油資源的日趨枯竭，迫切需要對內(nèi)燃機(jī)的動態(tài)性能和重要摩擦副進(jìn)行廣泛深入的研究，以降低其振動噪聲和摩擦功耗。研究表明，由活塞二階運(yùn)動引起的活塞敲缸是內(nèi)燃機(jī)的主要機(jī)械噪聲之一，同時活塞組件的摩擦損失占內(nèi)燃機(jī)機(jī)械損失的40％以上。因此，無論是降低振動噪聲還是降低摩擦功耗，對內(nèi)燃機(jī)缸套-活塞摩擦副動力學(xué)和摩擦學(xué)的研究都具有實際意義。
　　 以往人們研究活塞二階運(yùn)動時，沒有考慮活塞環(huán)摩擦

2、學(xué)特性的影響，本文把缸套-活塞-活塞環(huán)看作一個系統(tǒng)進(jìn)行研究，在討論缸套-活塞裙部、缸套-活塞環(huán)兩潤滑區(qū)域摩擦學(xué)特性的基礎(chǔ)上，結(jié)合活塞二階運(yùn)動動力學(xué)方程，建立了一種同時考慮活塞裙部、活塞環(huán)摩擦學(xué)特性的缸套-活塞-活塞環(huán)系統(tǒng)動力學(xué)摩擦學(xué)耦合模型；按照控制論的觀點(diǎn)，把該模型看作自動控制系統(tǒng)，運(yùn)用求解平均雷諾方程的有限差分法及超松弛迭代法(SOR)、求解活塞二階運(yùn)動動力學(xué)方程的牛頓法等數(shù)學(xué)工具，對某一型號柴油機(jī)缸套-活塞-活塞環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)值仿

3、真分析。
　　 在MATLAB環(huán)境下編寫了全部的計算程序，并將重要計算結(jié)果與同型號柴油機(jī)的試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，證明了所建模型的正確性。計算表明，考慮活塞環(huán)摩擦學(xué)特性后活塞的二階運(yùn)動幅度和速度都有減弱的趨勢，同時有一定時間（曲柄轉(zhuǎn)角）的滯后，這說明活塞環(huán)有消弱活塞二階運(yùn)動的作用。最后基于前述模型，分析了活塞的重要結(jié)構(gòu)參數(shù)如裙部縱向型面、配缸間隙、活塞銷偏心、裙部高度對活塞動力學(xué)、摩擦學(xué)特性的影響大小及關(guān)系，同時給出低噪聲、低摩擦損耗