基于变分模态分解的多缸柴油机缸套振动差异分析

来源：振动与冲击杂志2024年第3期北京时间：

作者：李林涛，曹恒超，朱桂香，李国兴，刘东，刘培毓，史威威

单位：1.太原理工大学车辆工程系，太原030024；2.潍柴动力股份有限公司，山东 潍坊261061

摘要：多缸柴油机缸套振动噪声响应的差异导致缸套润滑、磨损及穴蚀现象不同，引起缸套可靠性差异并缩短整机使用寿命，研究差异的产生原因有助于柴油机的维护与设计优化。内燃机振动噪声的主要来源是燃烧冲击与活塞二阶运动引起的缸套敲击，而多缸柴油机缸套振动噪声的差异主要来源于活塞敲缸。以某重型六缸柴油机为研究对象，基于变分模态分解技术对多缸振动响应差异开展了溯源分析。建立了活塞敲缸动力学计算模型并通过试验验证了参数设置的合理性，通过变分模态分解（VMD）从振动响应中提取了主要频率成分与相关模态。结果表明：多缸柴油机各缸振动幅值分布趋势一致，缸套中上部的振动最剧烈。各缸振动差异与机体模态特性有关，缸套间振动差异与机体第7阶模态振型趋势一致，体现为第6缸振动最强，第2缸振动最弱。

关键词：柴油机；缸套振动；动力学模型；变分模态分析