某发动机曲柄连杆机构的精度分析与试验研究

摘要

结合某公司生产的1.8L发动机，对发动机曲柄连杆机构作了精度分析，并进行实例计算、精度检测、耐久性能试验的研究。最终，对零部件的形位公差、尺寸进行了优化。　　本文分析了发动机活塞-连杆-曲柄机构运动、工作原理、结构形式，重点对发动机曲柄连杆机构精度进行了分析。其中包括确定影响曲柄连杆机构装配精度的形位误差；分析活塞销轴线与曲轴轴线的平行度关系；各零部件形位误差、累计误差对活塞销轴线与曲轴轴线平行度的影响。通过某1.8L发动机进行实例分析计算，找出影响系统平行度误差的主要因素，对其进行了优化。其次，研究平行度、垂直度的检测方案，对发动机曲柄连杆机构中活塞销与曲轴轴线的平行度进行检测。并对某公司2台1.8L强化试验发动机进行尺寸测量及数据分析。再次，通过台架试验研究，确定试验内容为：24小时磨合工况、发动机净功率试验（初试）、发动机机械损失功率、机油消耗试验（初试）、400小时交变负荷试验、发动机净功率试验（复试）、发动机振动测试、机油消耗试验（复试）。并按上述要求进行2台1.8L发动机强化试验。对数据采集结果进行分析，验证活塞连杆机构平行度误差对发动机使用性能的影响。研究结果表明控制发动机曲柄连杆机构运动副的平行度，可有效控制发动机磨损、振动等性能参数。最终，在国家推荐标准和机械行业推荐标准上，根据现有制造水平，优化了活塞、活塞销、连杆、曲轴、连杆瓦、主轴瓦、气缸体部分尺寸及形位公差的选择范围。通过理论分析平行度、数据测量、强化试验及形位公差的选择等。为后期发动机设计及尺寸校核提供了参考,对发动机及其零部件的设计、制造、检测、装配和试验具有指导意义。

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1 引言

1.1 国内发动机产销现状

1.2 国内汽车的主要问题

1.3 发动机曲柄连杆机构精度误差分析的现状

1.4 发动机曲柄连杆机构精度分析的必要性

1.5本课题研究的主要内容

2 发动机曲柄连杆机构工作原理分析

2.1发动机曲柄连杆机构的工作原理

2.2发动机类型及曲柄连杆机构分布形式

3 发动机曲柄连杆机构精度的分析

3.1影响曲柄连杆机构装配精度的形位误差概述

3.2活塞销孔与曲轴轴线平行度关系

3.3发动机曲柄连杆机构各部件形位误差分析

3.4累计误差对活塞销与曲轴轴线平行度的影响分析

3.5分析影响系统平行度误差的主要因素

4 发动机曲柄连杆机构的装配精度检测

4.1检测设备

4.2活塞销孔与曲轴主轴平行度的检测

4.3、缸孔与曲轴主轴垂直度检测

4.4试验对象尺寸检测数据分析

5 发动机性能试验研究

5.1 试验台架及检测试验建立

5.2发动机试验台架的组成

5.3试验数据结果分析

5.4优化活塞连杆机构中各零部件形位公差的选择范围

6 结论

致谢

参考文献