某1.5L阿特金森发动机连杆总成强度疲劳分析

摘要

以某款1.5L阿特金森发动机连杆总成作为主要的研究对象,结合阿特金森发动机的高压缩比、高热效率等显著的工作特性,基于有限元结构分析方法,对其连杆总成各组成零部件,包括:连杆体、连杆轴瓦、活塞销、连杆螺栓、连杆衬套等,模拟分析该款发动机实际在装配过程中螺栓预紧力加载工况、发动机在点火燃烧后最大爆发压力工况、连杆总成往复惯性力运动工况等不同单一运行条件、交变复合工况运行条件下,各个零部件的有限元结构强度以及疲劳强度。其中,在通过有限元前后处理软件进行划分网格、加载不同外边界条件计算后,重点分析了不同发动机运行工况下,连杆杆体、连杆大小头结构中的最大应力值,连杆杆身与小头过渡区域、杆身与大头过渡区域中的最大应力值,轴瓦与连杆接触区域、衬套与连杆接触区域的最大面压力值,以及连杆部件总成整体基于无限寿命计算的疲劳系数值,最终知道仿真结果值在现有的边界条件下,均能够满足该款发动机前期的设计要求值,为发动机连杆总成后续零部件升级优化、实物的开发制造提供有力的仿真数据指导和依据。