石 瑞，李蜀予，任海艳

(1.宁夏工商职业技术学院，宁夏 银川 750021；2.宁夏现代机械服务农业创新电子科技实验室，宁夏 银川 750021；3.伯乐氛(北京)环境技术有限公司，北京 100062)

0 引言

活塞-连杆-曲轴系(PRCS)是曲柄连杆机构的主要组成部分，其动力学性能直接影响内燃机的稳定性和工作效率。在周期性高速、重载运转过程中，由于不平衡惯性力、冲击性交变载荷、自身结构强度等影响，图1所示的活塞与缸套磨损、连杆变形、曲轴断裂和疲劳失效等故障时有发生[1]。高效地润滑能减少运动副的摩擦功率损失、保持内燃机运动稳定性、确保机械系统更好的动力学性能。

图1 故障主要型式[2]

近年来，诸多学者开展了综合考虑以上影响因素的动力学性能研究[3]。PRCS的性能由运动学、动力学、润滑和摩擦等共同影响，建立考虑运动副间隙、摩擦和润滑相互作用的多体系统模型，能更好地理解其动态性能[4]。分析中常将活塞-缸套系统看作带间隙的移动润滑副，活塞销-连杆小头、连杆大头-曲柄、曲轴主轴承看成转动润滑副。下面依次分析PRCS多体系统动力学分析方法及其动力学性能影响因素的研究现状。

1 PRCS多体系统动力学分析模型

分析PRCS多体动力学性能时，首先要进行系统流体动力润滑(HDL)分析。具体的做法是依据等温广义雷诺方程，结合润滑剂特性、接触面粗糙度、物体变形、油膜厚度和润滑状态等影响因素，建立HDL分析模型，获得流体动力作用和体间接触作用关系。近年来的研究中，常在PRCS机械系统运动方程中引入HDL影响的力和力矩，实现耦合分析。……