活塞销间隙对内燃机动力学特性的影响深度研究

本文档深入探讨了"计及活塞销间隙的内燃机曲柄连杆机构动力学分析"这一主题，发表于2013年的《振动与冲击》期刊。研究者赵帅、唐斌、唐运榜和安西方，来自大连理工大学内燃机研究所，针对内燃机中的关键部件——活塞销与衬套间隙，进行了详细的力学分析。他们采用冲击函数模型来构建碰撞模型，这是一种用于模拟物体间瞬时接触的数学工具，特别适用于处理高速碰撞和冲击问题。 作者首先构建了一个三维实体模型，包括单缸内燃机的活塞、连杆和曲轴，然后构建了多体动力学模型，这个模型能精确地模拟整个系统的动态行为。通过区分刚性和弹性两种连杆模型，研究人员细致地分析了活塞速度、加速度的变化以及活塞销的运动轨迹，重点探究了活塞销间隙对动力系统性能的影响。 研究发现，活塞销间隙的存在对内燃机的曲柄连杆机构动态特性产生了显著影响。特别是在活塞上下止点附近，由于间隙导致的碰撞，活塞的加速度会出现明显的峰值，这可能会引起振动和噪声问题，降低发动机的工作效率和耐用性。因此，对于实际设计和维护内燃机来说，考虑活塞销间隙的动态效应至关重要，它有助于优化发动机设计，提高其运行平稳性和可靠性。 关键词如"间隙"、"活塞销"、"接触"和"柔体动力学"突出了论文的核心内容，表明了研究者是如何将这些理论应用于具体工程问题的。这篇论文提供了一种实用的方法来理解和控制内燃机中的复杂动力学行为，对于理解内燃机工作原理和改进其性能具有重要的工程价值。