Analyse der wichtigsten Konstruktionsparameter des Kolbenbuchsenkontakts in Bezug auf die akustische Empfindlichkeit

Die Schallemissionen des Verbrennungsmotors tragen einen großen Teil zum Vorbeifahrgeräusch eines Pkw bei, das im Mittelpunkt der NVH-Aktivitäten steht.
Es wird ein geeignetes Simulationsmodell eines Kurbeltriebs mit Kolbenbuchsenkontakt entwickelt. Die Hauptlager und unteren Pleuellager werden als HD-Kontakt modelliert, d.h. als hydrodynamischer Kontakt ohne lokale Elastizität. Die sich daraus ergebende Reynolds-Gleichung wird in jedem Schritt der Zeitintegration numerisch gelöst, einschließlich aller Effekte aufgrund von Verkippung usw. Die Kurbelwelle kann mit ihrer globalen Elastizität modelliert werden. Die Verbindung vom Pleuel zum Kolben wird mit linearer Steifigkeit und Dämpfung modelliert. In späteren Schritten kann diese Verbindung mit der Elastizität des Kolbenbolzens und hydrodynamischen Effekten modelliert werden. Das Hauptaugenmerk des entwickelten Modells liegt auf dem Kontakt zwischen Kolben und Laufbuchse, der als EHD-Kontakt modelliert wird, der hydrodynamische Effekte und lokale elastische Verformungen des Kolbens und des Zylinders beinhaltet.
Nach der Parametervariation werden alle Varianten hinsichtlich der Schwingungen des Kurbelgehäuses, der Lagerkräfte und des hydrodynamischen Zustands des Kolbenlinearkontakts analysiert.
Dieser Text wurde mit DeepL übersetzt

Analysis of the most important design parameters of the piston liner contact w.r.t the accoustic sensitivity

The acoustic emissions of the combustion engine contribute a main part to the pass by noise of a passenger car, which is the main focus of associated NVH activities.
An adequate simulation model of a crank drive with piston liner contact will be developed. The main bearings and lower con-rod bearings will be modeled as HD-contact, which means hydrodynamic contact without local elasticity. The resulting Reynolds equation will be solved numerically in every step of time integration including all effects due to tilting etc. The crankshaft can be modeled with its global elasticity. The connection from the con-rod to the piston will be modeled using linear stiffness and damping. In later steps this connection can be modeled with the elasticity of the piston pin and hydrodynamic effects. The main focus of the developed model is the piston liner contact modeled as EHD contact, which includes hydrodynamic effects and local elastic deformations of the piston and the cylinder.
After the parameter variation, all variants will be analysed due to the vibration of the crank housing, bearing forces and hydrodynamic condition of the piston linear contact.