分会场

燃料与润滑油

摘要

为提升发动机的燃油经济性、摩擦学性能和密封可靠性以及提出了活塞环系统性设计与优化的方法进而改良活塞环的设计与制造。针对参与缸内燃烧的关键活塞组件（活塞、活塞环、缸套），构建了活塞环运动学与动力学性能分析模型，并加以实验验证了该模型的精确度，然后，在此模型的基础上，进行多个因素的显著性分析并结合曲面响应法建立了基于窜气量的非线性规划数学模型，最后采用遗传算法对其进行优化。通过对比分析原始发动机与优化后发动机的相关性能，优化后的结果表明：发动机活塞环组间窜气量平均值最大降低了28.1%，最大降幅值达到88.2%；活塞环组底侧间隙端面燃气通流流量改善更为显著，其中第一道气环的评估指标平均值降低了82.6%，最大降幅值为99.8%，第二道气环的评估指标平均值降低了53%，最大降幅值为62%；油环的评估指标平均值降低了26.9%，最大降幅为46.8%；发动机活塞环组的摩擦损失功也有明显的改善，相比较原始值最大降幅为25.3%。

关键词

发动机活塞组件；因素显著性分析；曲面响应法；非线性规划；遗传算法；参数化系统设计与优化

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