汽車發(fā)動機缸體擴缸前后靜強度和模態(tài)分析（二）

    表8 自由模態(tài)頻率對比表

    表9 新方案缸體相對于原方案缸體固有頻率的減小比率

    從上表可以看出，擴缸后發(fā)動機缸體固有頻率都略有下降，但下降幅度不大。

    而燃燒激振頻率公式如下：

    其中：F1為燃燒激振頻率；i為缸數(shù)；n為發(fā)動機轉(zhuǎn)速；T為沖程(2沖程/=2,4沖程/=4)；

    當最高轉(zhuǎn)速(2300r/min)時，缸內(nèi)爆發(fā)氣體壓力作用的激振頻率為：

    此頻率低于缸體的一階固有頻率232Hz，說明新缸體能夠避免由缸內(nèi)氣體爆發(fā)壓力作用引起的沖擊載荷而形成的共振。

    6 結(jié)論

    本文以汽車發(fā)動機擴缸后方案與原方案的對比為背景，對此款發(fā)動機，兩種結(jié)構(gòu)進行模態(tài)分析，并對該發(fā)動機擴缸前后缸體搭建靜力分析模型，對兩種方案的結(jié)構(gòu)在極限工況下進行了靜力分析對比，研究擴缸之后的缸體的變化情況。

    從有限元模態(tài)的理論出發(fā)，結(jié)合發(fā)動機缸體的實際情況，分析原方案與新方案兩種發(fā)動機缸體的振動特性。將各階的固有頻率到振型的對比，利用激振頻率計算說明，說明了發(fā)動機的可靠性。

    發(fā)動機是一個復雜的部件集合體，缸體作為發(fā)動機連接各部件的載體，其受力形式、連接關(guān)系都十分復雜。為得到更準確的結(jié)果，后續(xù)還需進行的工作：

    (1)完善缸蓋，飛輪殼、正時齒輪室、油底殼及底部加強板等部件模型，以便更準確的施加載荷與約束。

    (2)建立曲軸、活塞等模型，進行缸體動力響應仿真，以便得到更接近真實情況的強度結(jié)果，為缸體改進方案提供合理意見。