本文選題：內(nèi)燃機(jī) + NVH��； 參考：《浙江大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：內(nèi)燃機(jī)NVH性能的優(yōu)化是目前汽車舒適性提升中重要的一個(gè)環(huán)節(jié),而活塞是內(nèi)燃機(jī)的主要運(yùn)動(dòng)件之一。目前的研究表明,活塞的工作性能不僅對(duì)內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性能有很大的影響,而且對(duì)內(nèi)燃機(jī)的NVH性能也有非常突出的影響。因此,研究活塞組的動(dòng)力學(xué)特性,優(yōu)化其工作性能對(duì)改善內(nèi)燃機(jī)NVH性能有重要的意義。本文以內(nèi)燃機(jī)活塞組為研究對(duì)象,建立了活塞及活塞環(huán)組動(dòng)力學(xué)模型,對(duì)活塞組的二階運(yùn)動(dòng)、竄氣、機(jī)油消耗以及活塞敲擊問題進(jìn)行了深入的研究。 建立了模擬活塞二階運(yùn)動(dòng)的仿真分析模型。通過建立活塞連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型、有限元模型與潤(rùn)滑模型,對(duì)活塞進(jìn)行綜合仿真分析。研究了活塞二階運(yùn)動(dòng)特性、接觸力、敲擊能及摩擦損失,在分析的基礎(chǔ)上對(duì)活塞進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,有效改善了活塞的二階運(yùn)動(dòng)。 對(duì)活塞環(huán)組特性進(jìn)行研究,建立了活塞環(huán)組動(dòng)力學(xué)模型。模型主要包括力學(xué)模型、氣體流動(dòng)模型、潤(rùn)滑模型及機(jī)油消耗模型。對(duì)環(huán)組的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、潤(rùn)滑狀態(tài)、竄氣量以及機(jī)油消耗等工作性能進(jìn)行了深入分析。 在活塞環(huán)組動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上,結(jié)合基于綜合評(píng)分法的多目標(biāo)正交設(shè)計(jì),研究了活塞環(huán)開口的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)活塞組竄氣及機(jī)油消耗的影響,并在研究的基礎(chǔ)上對(duì)活塞環(huán)開口進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,在控制竄氣量與機(jī)油消耗上取得了較好的效果。 將活塞動(dòng)力學(xué)模型中獲得的敲擊載荷施加到內(nèi)燃機(jī)有限元模型上,建立活塞敲擊模型,對(duì)活塞敲擊導(dǎo)致的機(jī)體表面振動(dòng)開展了研究。其中,通過自由模態(tài)試驗(yàn)驗(yàn)證了發(fā)動(dòng)機(jī)有限元模型的準(zhǔn)確性,通過倒拖試驗(yàn)驗(yàn)證了活塞敲擊模型的可靠性。最后通過敲擊模型研究了活塞配缸間隙對(duì)機(jī)體表面振動(dòng)的影響,對(duì)該發(fā)動(dòng)機(jī)目前的活塞配缸間隙方案做出了評(píng)價(jià)。
[Abstract]:The optimization of NVH performance is an important step in the improvement of vehicle comfort, and the piston is one of the main moving parts of internal combustion engine. The current research shows that the performance of piston not only has a great influence on the power, economy and emission performance of internal combustion engine, but also has a very prominent effect on the performance of NVH of internal combustion engine. Therefore, it is important to study the dynamic characteristics of piston group and optimize its performance to improve the NVH performance of internal combustion engine. Taking the piston group of internal combustion engine as the research object, the dynamic model of piston and piston ring group is established in this paper. The problems of oil consumption and piston percussion are deeply studied. A simulation analysis model is established to simulate the second order motion of piston. By establishing the dynamics model, finite element model and lubrication model of piston linkage mechanism, the comprehensive simulation analysis of piston is carried out. The second order motion characteristic, contact force, percussion energy and friction loss of piston are studied. The structure of piston is optimized on the basis of analysis, and the second order motion of piston is improved effectively. The dynamic model of piston ring group was established. The model includes mechanical model, gas flow model, lubrication model and oil consumption model. Based on the dynamic model of piston ring group and the multi-objective orthogonal design based on comprehensive scoring method, the working performance of ring group, such as movement state, lubricating state, gas channeling and oil consumption, is analyzed in depth. The influence of the structure parameters of piston ring opening on gas channeling and oil consumption of piston group is studied, and the structure optimization of piston ring opening is carried out on the basis of the study. Good results have been obtained in controlling gas channeling and oil consumption. The percussion load obtained from the piston dynamics model is applied to the finite element model of internal combustion engine, and the piston percussion model is established. The vibration of the body surface caused by the piston percussion is studied. The accuracy of engine finite element model is verified by free mode test, and the reliability of piston percussion model is verified by backward drag test. Finally, the impact of piston cylinder clearance on the surface vibration of the engine is studied by tapping model, and the current piston cylinder clearance scheme of the engine is evaluated.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK423

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本文編號(hào)：2009198