内燃机工程

作者：毕玉华,黄承宇,杨跃山,祖菘,雷基林,杨永安

单位：昆明理工大学 云南省内燃机重点实验室,昆明 650500,昆明理工大学 云南省内燃机重点实验室,昆明 650500,昆明理工大学 云南省内燃机重点实验室,昆明 650500,昆明理工大学 云南省内燃机重点实验室,昆明 650500,昆明理工大学 云南省内燃机重点实验室,昆明 650500,云南经济管理学院 高职学院,昆明 650300

关键词：瓶颈形缸套,活塞动力学,摩擦,润滑,配缸间隙,

基金：云南省重大科技专项计划项目（202402AG050009）；国家自然科学基金项目（51765025）；基础性军工科研院所稳定支持项目（WDZC-2019-JGKK-01）

以某型非道路高压共轨柴油机气缸套为研究对象，基于弹性流体动力润滑理论和有限元方法，综合考虑柔性体弹性变形和表面粗糙度，建立活塞–连杆–曲轴–缸套的多体动力学仿真模型，系统分析瓶颈形缸套预补偿设计方案与原机的活塞动力学及裙部摩擦润滑特性差异，研究在不同配缸间隙下对活塞运动学及裙部摩擦润滑特性的影响。结果显示：瓶颈形缸套设计的活塞裙部平均摩擦损失减少64 W。在做功行程前期，活塞的最大偏摆角和径向位移分别增加了0.009°和1 μm，粗糙接触压力和摩擦损失略增，最小油膜厚度的极小值减少48 nm。配缸间隙从20 μm增大至80 μm时，活塞最大径向位移和偏摆角分别增加到177 μm和0.584°，总摩擦损失降低至128 W，最小油膜厚度的极小值降至15 nm，而平均粗糙接触压力极大值先降后增。瓶颈形缸套的设计在高载荷下活塞动力性能下降，但摩擦损失方面有显著改善；而较大配缸间隙可能降低油膜稳定性，增加粗糙接触风险。

来源：2026年第1期

《内燃机工程》期刊编辑部

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