附件C：譯文

由活塞拍擊引起的沖擊力的簡單評估模型
S.-H. CHO, S.-T. AHN AND Y.-H. KIM

對活塞的通過作往復(fù)運動的活塞和氣缸內(nèi)
壁之間的間隙的二階運動（水平運動和旋轉(zhuǎn)運動）進(jìn)行動力學(xué)分析。本文提出一個可以預(yù)測由內(nèi)燃機活塞拍擊引起的拍擊力和發(fā)動機缸體表面振動響應(yīng)的分析模型?；钊抡杖杂傻叵到y(tǒng)，以表征其平面運動。當(dāng)發(fā)生拍擊時，活塞裙部和氣缸內(nèi)壁之間的接觸點的模型是仿照二自由度振動系統(tǒng)建立的。等效參數(shù)如質(zhì)量、活塞和氣缸內(nèi)壁間的彈簧系數(shù)和阻尼系數(shù)是利用測量點的遷移率來估計的。這些參數(shù)是用來計算拍擊力和估計發(fā)動機缸體表面的振動級的。預(yù)期結(jié)果參照實驗結(jié)果來驗證模型。

1.前言
活塞和氣缸壁之間的拍擊是內(nèi)燃機主要的噪聲源和振動源之一。在內(nèi)燃機曲柄滑塊機構(gòu)中活塞與氣缸內(nèi)壁間存在非常小的間隙。間隙雖然非常小，但卻足夠引起活塞的周期性二階運動并最終產(chǎn)生不必要的噪聲和振動（圖1）。通過活塞與氣缸內(nèi)壁之間的二階運動是由側(cè)推力產(chǎn)生的，這個側(cè)推力根據(jù)它的位置改變它的方向。這個側(cè)推力是由連桿產(chǎn)生的。結(jié)果導(dǎo)致活塞在氣缸內(nèi)從一邊運動到另一邊，最終，活塞與缸壁碰撞(圖2)。這些沖擊現(xiàn)象就稱為活塞拍擊。
已經(jīng)有人對拍擊力和側(cè)推力的模型和估計作了很多嘗試。這是一個活塞連桿組的慣性力和內(nèi)燃機爆發(fā)力的函數(shù)[1-4]。也有人研究了平面曲柄滑塊機構(gòu)的動力學(xué)， 以探討間隙大小、軸承摩擦的差距，曲柄速度響應(yīng)系統(tǒng)的影響；舉例來說，見參考資料[5,6]。有限元分析法也用來分析沖擊力[7]。然而，這個模型以及有限元法并不足以估計沖擊力。這是因為與活塞拍擊相聯(lián)系的基本機構(gòu)是與發(fā)動機組的機械因素復(fù)雜相關(guān)的。因此，我們需要盡可能詳細(xì)的考慮活塞拍擊以提高預(yù)測的準(zhǔn)確性。本文介紹了如何建立活塞拍擊振動的動力學(xué)模型?；谀Ｐ凸烙嫺變?nèi)活塞的沖擊力。發(fā)動機缸體表面振動響應(yīng)是通過沖擊力與實測氣缸內(nèi)壁與發(fā)動機缸體外表面之間的脈沖響應(yīng)的回旋來預(yù)測的。實驗驗證的預(yù)測響應(yīng)值，在商用4缸柴油發(fā)動機上做到實驗也同樣可以得到。在評估沖擊力和發(fā)動機缸體表面振動響應(yīng)上的錯誤也同樣進(jìn)行了研究。