基于角度域分析的汽油机活塞连杆敲击试验研究.pdf

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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.10.069基于角度域分析的汽油机活塞连杆敲击试验研究陈玮，王金立，李凯，袁飞（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽合肥230601）摘要：某款汽油发动机小批量生产时，热机怠速时，有较为明显敲击异响。为解决该异响问题，文章分析了活塞连杆敲击异响的产生机理，并使用了角度域分析方法对发动机的振动、噪声信号进行了采集分析，确定了敲击异响的活塞连杆组件。通过优化连杆大头配瓦间隙等参数，经过试验验证，敲击异响消失。关键词：角度域；活塞连杆；敲击；间隙；润滑中图分

2、类号：U461.9文献标识码：A文章编号：1671-7988(2017)10-201-03ExperimentalStudyoftheSIEnginePistonConrodKnockBasedonAngleDomainAnalysisChenWei,WangJinli,LiKai,YuanFei(AnhuiJianghuaiAutomobilegroupCo.Ltd.,AnhuiHefei230601)Abstract:Whensomegasolineengineissmallbatchproduction,

3、theknocknoiseisclearonhotidlecondition.Inordertosolvethethisproblem,thispaperanalyzesthemechanismofpistonconrodknocknoise,theenginevibrationandnoisehavebeenacquiredandanalyzedusingtheangledomainmethod,tomakesurewhichassemblyofpistonandconrodbringtheknocknois

4、e.Throughoptimizingtheclearancebetweenconrodbigendandthebearingetc.theknocknoisedisappearaftertest.Keywords:AngleDomain;Pistonconrod;Knock;clearance;lubricationCLCNO.:U461.9DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2017)10-201-03引言1、活塞连杆敲击机理分析活塞连杆机构是往复发动机必要的运动机构，将燃烧

5、膨活塞连杆敲击包括燃烧敲击（爆震）和机械敲击，燃烧胀功转化为曲轴组件的旋转运动，其工作环境较为恶劣，不敲击主要是缸内燃烧出现爆震波，此时会出现清脆的敲击声[1]仅对发动机的动力性、经济性和排放性能有较大影响，而且。机械敲击指发动机负荷较小时也出现的敲击现象，与运对发动机的NVH性能也有较大的贡献。动副的配合间隙和润滑情况有关。某L4汽油发动机小批量生产，热怠速时出现了较为明1.1燃烧敲击显的敲击声，本文对发动机活塞连杆机构的敲击音机理进行燃烧敲击也称为爆震，汽油机发生爆震时，燃烧室内压了总结，采集了发动机缸体振

6、动以及近场噪声信号，通过角力波作用于缸体和缸盖，使发动机产生剧烈的振动，主观可度域方法确定了产生敲击异响的缸数，通过拆解检测确定了听到较为清脆的高频敲击声，根据敲击强度分为轻微爆震、异常的零部件，更换样件后，敲击异响消失。强爆震和超级爆震。通过燃烧室压缩比设计、优化点火正时、混合气加浓、[2]作者简介：陈玮，就职于安徽江淮汽车集团股份有限公司。分层和扫气等方式抑制发动机的爆震，改善燃烧敲击。2017年第10期陈玮等：基于角度域分析的汽油机活塞连杆敲击试验研究2021.2机械敲击域方法可以对每缸的燃烧、振动等情况

7、进行准确的分析。活塞连杆总成包括缸套、活塞、活塞环总成、活塞销、角度域分析是曲轴角度域上等转角采样，其基本概念是，连杆、连杆瓦和曲柄销等部件组成。当q→∞(t→∞)时，对于任意转速n，其采样角度周期Tθ不变；[7]其在时区上的采样时间Tt是发动机转速n的函数。2plT＝q（1）z30TT＝q（2）tpn上式中：n为发动机转速，r/min；z为气缸数；λ为发动机冲程数，二冲程时为1，四冲程时为2。图1活塞连杆机构2.2角度域数据采集[3]本次试验同步采集了飞轮起动齿圈脉冲、1缸燃烧压力文献阐述了活塞销与连杆小头敲

8、击噪声的两种机制，即活塞销-连杆小头间隙过大及连杆小头形状公差不当引起以及缸体的振动信号，并以1缸Pmax时刻定义0度角，见图[4]2所示。的噪声；文献对活塞以及活塞销产生的噪声进行了研究和[5]分类；文献讨论了活塞偏心量和缸内润滑情况活塞敲缸的影响。除以上文献讨论的因素外，连杆配瓦间隙过大、连杆瓦的压缩高度不足以及润滑不良等因素也会出现敲击异响。1）活塞敲击活塞敲击包括横向敲击和纵向