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混合燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的輕量級(jí)連桿設(shè)計(jì)研究

隨著汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)高效率、低功耗發(fā)動(dòng)機(jī)的需要越來越大，為了滿足這項(xiàng)需求，輕量級(jí)連桿設(shè)計(jì)應(yīng)運(yùn)而生。

這種類型的連桿采用薄腹板厚度和小端無襯套結(jié)構(gòu)，通過有限元模擬分析，這種輕量級(jí)設(shè)計(jì)可以使混合燃料發(fā)動(dòng)機(jī)連桿持續(xù)工作疲勞限度降低25%，通過試驗(yàn)評(píng)估，連桿軸承采用的是最匹配的彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑。連桿材料選擇的是優(yōu)質(zhì)46MnVS6鍛造鋼，這種材料的疲勞強(qiáng)度為20%，高于普通的C70鍛造鋼，有足夠的機(jī)械抗力和質(zhì)量響應(yīng)斷裂分割的沖擊。因此，即使連桿質(zhì)量減輕高達(dá)30%后，其依然能夠保證良好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。為了確保連桿組件之間的良好配合，分別進(jìn)行了臺(tái)架推拉和發(fā)動(dòng)機(jī)耐久性試驗(yàn)。臺(tái)架推拉試驗(yàn)結(jié)果顯示，連桿沒有過度磨損和變形的跡象出現(xiàn)；持續(xù)300h的發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試試驗(yàn)后，所有內(nèi)部組件都運(yùn)轉(zhuǎn)良好。

最后分析了采用輕量級(jí)連桿設(shè)計(jì)的混合燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)：①采用有限元分析驗(yàn)證了輕量級(jí)連桿設(shè)計(jì)的有效性；②連桿質(zhì)量減輕了300～399g，連桿組質(zhì)量減輕了400g；③很可能作為巴西政府新法規(guī)中要求的降低燃料消耗的一部分。

Matheus Ferreira et al. SAE 2013-36-0233.

編譯：張利丹