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文檔簡介
1、隨著全球環(huán)境問題日益嚴重和石油資源不斷枯竭,提高燃油經(jīng)濟性和降低排放成為高性能內(nèi)燃機設計的關(guān)注重點。據(jù)估計,活塞-缸套間的摩擦損耗可達整個內(nèi)燃機摩擦損耗的25%。因此,良好的活塞-缸套潤滑系統(tǒng)對于汽車的節(jié)能、減排設計至關(guān)重要。而活塞二階運動對于活塞-缸套潤滑系統(tǒng)有十分重要的影響。在以往的研究中,人們一直忽略了內(nèi)燃機中的系統(tǒng)變慣量特性和內(nèi)燃機系統(tǒng)動力學對于活塞二階運動以及活塞裙部摩擦學行為的影響,而且以往的活塞二階運動數(shù)學模型無法進行瞬態(tài)
2、分析。本文從推導內(nèi)燃機系統(tǒng)動力學—活塞二階運動耦合模型入手,更為全面和深入地對活塞二階運動和活塞裙部摩擦學進行了研究。主要研究內(nèi)容包括: 推導建立了內(nèi)燃機系統(tǒng)動力學—活塞二階運動耦合模型。新模型能夠在數(shù)學層面上表達內(nèi)燃機系統(tǒng)變慣量特性與活塞二階運動的關(guān)系,也能夠反映內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速波動對活塞二階運動的影響。同時新模型具備了對活塞二階運動和活塞裙部摩擦學行為進行瞬態(tài)分析的能力。提出了適合活塞-缸套系統(tǒng)的二維平均流量雷諾方程作為潤滑分析模
3、型,修正了過于簡化的油膜厚度計算公式。推導了針對活塞裙部潤滑系統(tǒng)簡化的一維雷諾方程。這種一維雷諾方程求解過程十分簡單、快速,同時也保證了一定的求解精度。 針對內(nèi)燃機系統(tǒng)動力學—活塞二階運動耦合模型建立了計算框架,并對某一單缸發(fā)動機進行了數(shù)值仿真。結(jié)果表明:1.內(nèi)燃機系統(tǒng)變慣量對于活塞二階運動和活塞裙部摩擦學行為的影響不可忽視??紤]系統(tǒng)變慣量比不考慮系統(tǒng)變慣量時,活塞二階運動更為激烈,摩擦力與摩擦功耗顯著增加。2.連桿的質(zhì)心位置對
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