活塞摩擦与敲击特性关键影响参数的优化研究

作者：杨靖; 吴杰; 张勇^*; 陶文祝; 范相彬; 解鹏

来源：内燃机工程, 2021, 42(02): 95-103.

DOI：10.13949/j.cnki.nrjgc.2021.02.013

• 活塞
• 敲击能
• 摩擦损失
• 响应面
• 多目标优化

鉴于活塞摩擦磨损、敲击对发动机综合性能的影响,针对某小型汽油机活塞存在的早期异常磨损现象,通过搭建活塞动力学仿真模型,从敲击、摩擦产生的诸多因素入手,将其影响因子逐一进行研究分析。提出一种利用响应面模型对活塞摩擦与敲击特性关键影响参数进行优化的研究方法,建立了以活塞型线、配缸间隙、活塞销偏置、曲轴偏置为优化设计变量,以敲击能峰值最低和摩擦损失最小为优化目标的多目标优化模型。研究结果表明:所研究的发动机在最大转矩工况下,优化后的设计参数匹配可使活塞组摩擦损失降低9.13%,最大敲击能降低29.20%。最终对优化样机进行了台架试验验证,优化后发动机功率平均提升2.37%,转矩平均提升2.54%,机械效率平均提升2.06%,燃油消耗率平均降低1.19%,活塞磨损情况得到改善。

• 单位
  重庆理工大学