柴油机活塞缸套摩擦副润滑和多柔体动力学耦合特性

作者：翟旭茂; 田新伟; 张传斌; 李玉娟; 刘硕; 崔毅^*

来源：上海交通大学学报, 2023, 1-17.

DOI：10.16183/j.cnki.jsjtu.2022.357

• 活塞-缸套摩擦副
• 润滑动力学
• 多柔体系统
• 有限元法
• 柴油机

为研究四冲程车用柴油机活塞-缸套摩擦副的动力学及润滑特性，提出了一种新的活塞-缸套摩擦动力学耦合模型。模型中采用绝对节点坐标公式(Absolute Nodal Coordinate Formulation，ANCF)描述活塞-连杆-曲轴多柔体动力系统，采用平均雷诺方程和微凸体接触理论描述混合润滑模型，基于商用软件结合二次开发程序实现仿真计算。对活塞缸套摩擦副的润滑动力学计算分析表明，由于缸内压力和活塞敲击作用，缸套会产生最大值为23.8μm的瞬时变形。与刚体模型相比，考虑部件的弹性变形不仅会使活塞横向位移增加40%，还会使得活塞润滑域出现油膜压力的局部集中。另外，柔体模型的循环平均功耗更小，与刚体模型相比相差17.7%。

• 单位
  潍柴动力股份有限公司; 上海交通大学