[發明專利]一種發動機曲軸系統摩擦模型的構建方法及裝置

在審

• 申請號: 201811297136.8
• 申請日: 2018-11-01
• 公開（公告）號: CN111125859A
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 張慶峰;張子慶;彭曉亮
• 申請（專利權）人: 上海汽車集團股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 北京信遠達知識產權代理有限公司 11304
• 代理人: 魏曉波

本發明提供了一種發動機曲軸系統摩擦模型的構建方法及裝置，該方法基于主軸承密封摩擦計算模型、主軸承流體動力性摩擦計算模型和機油在軸頸間的流動損失計算模型構建基礎發動機曲軸系統摩擦模型，利用發動機摩擦分解試驗的試驗結果和基礎發動機曲軸系統摩擦模型確定所述計算模型的曲軸系統摩擦系數，并代入至基礎發動機曲軸系統摩擦模型中得到發動機曲軸系統摩擦模型。基于本發明可以針對不同曲軸系統構建相應的摩擦模型，達到快速評估發動機曲軸系統摩擦的目的，為后續優化相關零部件設計提供依據。

技術領域

本發明涉及發動機技術領域，更具體地說，涉及一種發動機曲軸系統摩擦模型的構建方法及裝置。

背景技術

發動機是一種將燃料燃燒所產生的壓力轉化為旋轉動能的裝置，是大部分汽車的主要動力源。

現階段，為提高發動機效率，除了提高指示熱效率外，還必須降低排氣損失、冷卻損失以及摩擦損失等各項損失，而其中降低摩擦損失是發動機設計的基本理念。對此，如何快速評估發動機曲軸系統摩擦是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，為解決上述問題，本發明提供一種發動機曲軸系統摩擦模型的構建方法及裝置，技術方案如下：

一種發動機曲軸系統摩擦模型的構建方法，包括：

建立包含有曲軸系統摩擦系數的計算模型，其中，所述計算模型包括主軸承密封摩擦計算模型、主軸承流體動力性摩擦計算模型和機油在軸頸間的流動損失計算模型；

生成由所述主軸承密封摩擦計算模型、所述主軸承流體動力性摩擦計算模型和所述機油在軸頸間的流動損失計算模型構成的基礎發動機曲軸系統摩擦模型；

利用發動機摩擦分解試驗的試驗結果和所述基礎發動機曲軸系統摩擦模型確定所述計算模型的曲軸系統摩擦系數，并代入至所述基礎發動機曲軸系統摩擦模型中得到發動機曲軸系統摩擦模型。

優選的，所述主軸承密封摩擦計算模型為：

其中，a為主軸承密封摩擦計算模型的曲軸系統摩擦系數，D_b為主軸承軸頸，B為缸徑，S為沖程，Nc為缸數。

優選的，所述主軸承流體動力性摩擦計算模型為：

其中，b為主軸承流體動力性摩擦計算模型的曲軸系統摩擦系數，μ為機油粘度，μ₀為模型標定用試驗數據使用機油的粘度，N為發動機轉速，D_b為主軸承軸頸，L_b為主軸承長度，n_b為主軸承個數，B為缸徑，S為沖程，Nc為缸數。

優選的，所述機油在軸頸間的流動損失計算模型為：

其中，c為機油在軸頸間的流動損失計算模型的曲軸系統摩擦系數，D_b為主軸承軸頸，N為發動機轉速，n_b為主軸承個數，Nc為缸數。

優選的，所述利用發動機摩擦分解試驗的試驗結果和所述基礎發動機曲軸系統摩擦模型確定所述計算模型的曲軸系統摩擦系數，包括：

獲取發動機曲軸系統相關參數；

將所述發動機曲軸系統相關參數輸入至所述基礎發動機曲軸系統摩擦模型中，并利用發動機摩擦分解試驗的試驗結果采用曲線擬合與回歸方式確定所述計算模型的曲軸系統摩擦系數。

一種發動機曲軸系統摩擦模型的構建裝置，包括：

模型建立模塊，用于建立包含有曲軸系統摩擦系數的計算模型，其中，所述計算模型包括主軸承密封摩擦計算模型、主軸承流體動力性摩擦計算模型和機油在軸頸間的流動損失計算模型；