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汽車零部件，發(fā)動(dòng)機(jī)零件，引擎活塞連桿需要拋光嗎？答案是肯定的。市場(chǎng)上的發(fā)動(dòng)機(jī)連桿有各種材質(zhì)制造而成，有鈦合金、不銹鋼、鑄鐵、鍛造鐵、鋁合金或鋅合金等材料。在機(jī)加工過(guò)程中，表面不可避免地會(huì)產(chǎn)生毛刺、飛邊、裂紋、車刀紋、銹蝕、氧化皮等質(zhì)量問(wèn)題。

5種不常見的發(fā)動(dòng)機(jī)，全見過(guò)的都是牛人！▲星型發(fā)動(dòng)機(jī)星型發(fā)動(dòng)機(jī)是一種氣缸環(huán)繞曲軸排列的往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)，其活塞通過(guò)一根主連桿連接到曲軸上，最上方活塞連接的連桿即為主連桿，其它活塞的連桿則被稱為活節(jié)式連桿，它們通過(guò)梢孔連接在主連桿中央位置的環(huán)上。

在第二次世界大戰(zhàn)中，活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)得到了技術(shù)革新，優(yōu)化了發(fā)動(dòng)機(jī)的性能和運(yùn)行效率。活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)主要由氣缸、活塞、連桿、曲軸、氣門機(jī)構(gòu)、螺旋槳減速器、機(jī)匣等組成。氣缸是混合氣（汽油和空氣）進(jìn)行燃燒的地方，氣缸內(nèi)容納活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)氣缸溫度很高，所以氣缸外壁上有許多散熱片，用以擴(kuò)大散熱面積。

本文以某發(fā)動(dòng)機(jī)缸體為案例通過(guò)仿真分析和試驗(yàn)相結(jié)合的方式確定了發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)共振噪聲，最終通過(guò)模態(tài)提升的方式提升了發(fā)動(dòng)機(jī)的NVH性能。缸體模態(tài)有限元分析發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)缸體是主要的受力件，氣體在燃燒室燃燒所產(chǎn)生的氣體壓力，通過(guò)活塞連桿傳遞到曲軸，通過(guò)缸體傳出。因此發(fā)動(dòng)機(jī)缸體必須要求有足夠的剛度和強(qiáng)度，才能承受如此大的機(jī)械負(fù)荷并保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行。

在“Wenatchee”號(hào)安全抵達(dá)泊位后，工程師再次進(jìn)入機(jī)艙，并發(fā)現(xiàn)三號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)旁邊散落的一些破損部件，包括連桿和一部分活塞。在檢查中，工程師發(fā)現(xiàn)6號(hào)曲柄銷（用于6號(hào)和14號(hào)氣缸）的連桿和活塞處于“完全損壞狀態(tài)”。在油底殼中發(fā)現(xiàn)曲柄總成托架的一個(gè)完整螺栓，同時(shí)在另外一處發(fā)現(xiàn)了緊固螺母，這證明螺栓和螺母是在運(yùn)行過(guò)程中脫落的。

平衡軸技術(shù)（下圖中白色線框內(nèi)所示結(jié)構(gòu)）是一項(xiàng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單并且非常實(shí)用發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，它可以有效減緩整車振動(dòng)，提高駕駛的舒適性。發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)原理當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處在工作狀態(tài)時(shí)，活塞的運(yùn)動(dòng)速度非常快，而且速度很不均勻。當(dāng)活塞位于上下止點(diǎn)位置時(shí)，其速度為零，但在上下止點(diǎn)中間位置的速度則達(dá)到最高。由于活塞在氣缸內(nèi)做反復(fù)的高速直線運(yùn)動(dòng)，因此必然會(huì)在活塞、活塞銷和連桿上產(chǎn)生較大的慣性力。

由螺栓的加速度頻譜曲線可以看出，在200Hz 時(shí)出現(xiàn)了一個(gè)峰值，原因是在6000r/min 的工況下，本文研究的三缸四沖程發(fā)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火激勵(lì)頻率為：其中，n 為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，N 為汽缸數(shù)。缸外負(fù)荷的壓力數(shù)就是被稱為發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，通常是由試驗(yàn)數(shù)據(jù)而來(lái)。作用在活塞上的氣爆壓力是其主要作用形式，傳遞路徑為活塞-連桿等機(jī)構(gòu)-曲軸，使曲軸產(chǎn)生兩種變形：彎曲和扭轉(zhuǎn)，不平衡振動(dòng)也就由此產(chǎn)生。

進(jìn)氣行程，活塞從氣缸內(nèi)上止點(diǎn)移動(dòng)至下止點(diǎn)時(shí)，進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，新鮮的空氣和汽油混合氣被吸入氣缸內(nèi)。　　壓縮行程，進(jìn)排氣門關(guān)閉，活塞從下止點(diǎn)移動(dòng)至上止點(diǎn)，將混合氣體壓縮至氣缸頂部，以提高混合氣的溫度，為做功行程做準(zhǔn)備。　　做功行程，火花塞將壓縮的氣體點(diǎn)燃，混合氣體在氣缸內(nèi)發(fā)生“爆炸”產(chǎn)生巨大壓力，將活塞從上止點(diǎn)推至下止點(diǎn)，通過(guò)連桿推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。　　

連桿是發(fā)動(dòng)機(jī)中主要傳動(dòng)部件之一，它將活塞與曲軸聯(lián)接起來(lái)，使活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榍幕剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，以輸出動(dòng)力。在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中，連桿承受膨脹氣體交變壓力和慣性急劇變化產(chǎn)生的動(dòng)載荷，這就要求連桿應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度。

由于三缸發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)缸做完功，另一個(gè)缸跟不上，造成了動(dòng)力輸出的空缺。這表明三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)活塞發(fā)力是斷續(xù)的，動(dòng)力經(jīng)過(guò)連桿傳到曲軸的力也是斷續(xù)的。也就是說(shuō)，三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的抖動(dòng)問(wèn)題是確實(shí)存在的。目前，面對(duì)三缸發(fā)動(dòng)機(jī)的抖動(dòng)問(wèn)題，汽車主機(jī)廠都在想盡辦法，希望通過(guò)機(jī)械手段進(jìn)行減振處理，普遍方法是采用摩擦式減振器、偏心質(zhì)量飛輪、平衡塊和平衡軸等。

集濾器、濾清器是潤(rùn)滑油進(jìn)入部位潤(rùn)滑前的過(guò)濾裝置，保證各類雜質(zhì)和灰塵等不會(huì)隨潤(rùn)滑油粘附在發(fā)動(dòng)機(jī)部件上，可避免油泥、積碳的產(chǎn)生。 最后，潤(rùn)滑油就會(huì)流到曲軸主軸徑、連桿軸徑、凸輪軸軸徑、凸輪軸、正時(shí)齒輪、活塞等發(fā)動(dòng)機(jī)部件上，然后在這些部件的金屬表面形成一層油膜，防止它們相互摩擦，同時(shí)帶走熱量冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)，清潔油泥、金屬顆粒、雜質(zhì)等，保證發(fā)動(dòng)機(jī)良好運(yùn)行。

部分計(jì)算結(jié)果圖片如下所示： 圖9 不同時(shí)刻主油道、連桿活塞油道和輸油道的壓力分布 圖10 V-16發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)空化體積分?jǐn)?shù)分布 圖11 V-16發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)壓力分布（箭頭處是仿真結(jié)果與計(jì)算結(jié)果的對(duì)比點(diǎn)）對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱分析，并與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比可知，PumpLinx計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合度較高，可以有效指導(dǎo)該類型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化

圖3 氣閥正常的超聲波波形 圖4 氣閥漏氣的超聲波波形 氣閥的溫度 連桿大頭瓦磨損的故障機(jī)理和特征 對(duì)于雙作用壓縮機(jī)，活塞桿受力由作用在活塞兩側(cè)的氣體壓力差，活塞、活塞桿、十字頭、連桿產(chǎn)生的往復(fù)慣性力，活塞環(huán)與氣缸、十字頭與滑軌產(chǎn)生的摩擦力組成。

新型軌/姿控發(fā)動(dòng)機(jī)采用往復(fù)活塞泵對(duì)推進(jìn)劑進(jìn)行增壓輸送，可提高空間液體火箭推進(jìn)系統(tǒng)性能，減輕發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量。通過(guò)AMESim 軟件建立軌/姿控發(fā)動(dòng)機(jī)往復(fù)活塞泵模型，對(duì)該模型的建立過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，并且進(jìn)行了動(dòng)態(tài)仿真。結(jié)果表明，受氣體壓縮性的影響，活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)存在停頓現(xiàn)象，適當(dāng)調(diào)整液缸內(nèi)彈簧的彈性系數(shù)和液缸、氣缸直徑可以在保持流量不變的前提下有效提高輸出流量的穩(wěn)定性。