谢良根

(上海柴油机股份有限公司，上海 200438)

0 引言

连杆组件是柴油机关键运动件，包括连杆体、连杆盖、连杆大头轴瓦和连杆螺栓等。连杆组件的作用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，并把作用在活塞组上的力传给曲轴。连杆轴瓦在工作过程中不仅受到冲击性的气体爆发压力，还要承受活塞连杆组惯性力和曲轴连杆弯曲变形造成的附加力。所以在设计连杆大头轴瓦时，必须设法保证连杆大头轴瓦和曲轴连杆颈组成的摩擦副能够长期可靠的工作，避免轴瓦出现疲劳磨损及表面涂层剥落等情况的发生。

滑动轴承在完全液体摩擦状态下工作时，轴颈和轴瓦被一层足够厚的润滑油膜相互隔开，两工作表面间的外摩擦变为油膜中各层流体间的内摩擦[1]。因此在完全液体摩擦状态下工作的轴瓦摩擦阻力和发热量都很小，表面几乎没有磨损。连杆大头轴瓦设计的目的就是为了实现这一理想的工作状态。

基于AVL-EXCITE-PU软件及AVL公司先进的轴瓦设计开发经验，对新开发的某12 V电站用柴油机连杆大头轴瓦的润滑状态进行弹性液体动力学(英文全称为elasto-hydrodynamic，缩写为EHD)分析，找出压力分布异常的区域，分析原因并进行结构优化，消除轴瓦压力异常区域可能造成的磨损风险，对连杆大头轴瓦设计开发有重要的指导意义。

1 轴瓦EHD仿真基础理论

轴瓦EHD仿真，核心是利用轴瓦EHD连接副单元，进行轴瓦油膜特性仿真。EHD连接副单元可考虑多种边界条件的影响，包括间隙、轴瓦分割线、供油压力、供油孔和轴瓦变形等[2]，针对油膜特性的EHD仿真输出结果，包括总压、粗糙接触压、摩擦损失比、平均热负荷和机油温升等。……