4缸发动机缸盖结构优化的研究

张宗成杨景玲孔德芳赵飞

（1.长城汽车股份有限公司技术中心；2.河北省汽车工程技术研究中心）

4缸发动机缸盖结构优化的研究

张宗成1,2杨景玲1,2孔德芳1,2赵飞1,2

（1.长城汽车股份有限公司技术中心；2.河北省汽车工程技术研究中心）

利用Pro/E软件建立4缸发动机缸盖的三维模型，并运用Abaqus软件对其进行自由振动模态分析。对缸盖固有模态频率和振型进行测试，将有限元计算结果和试验结果进行对比分析表明，两者所得缸盖的固有频率数据吻合性较好，误差小于3%，证明仿真结果可信。对缸盖进行综合研究得出其最佳优化方案，通过优化结果可知，缸盖第1阶模态频率从1 223 Hz提高至1 386 Hz，提高了13.3%，且其它阶模态频率也有明显改善。

1 前言

汽车的噪声问题越来越受到关注，而发动机作为汽车的主要噪声源，不仅影响车内乘客的乘坐舒适性，其性能的好坏也直接影响着整车NVH水平[1]。发动机缸盖是发动机中结构最复杂、刚度最大的零部件，而且是振动噪声最直接、最大的传递路径之一[2]。因此，对发动机缸盖进行结构优化，提高缸盖的刚度和模态频率，对降低发动机的噪声具有很重要的现实意义。

国内外许多研究人员对发动机缸盖的特性方面做了大量工作，但以往的研究大多是对缸盖水套散热、强度和疲劳分析，而对缸盖整体模态优化的研究却很少。本文利用Pro/E软件的三维几何造型技术建立某发动机缸盖的几何实体模型，然后利用Abaqus软件对其模型进行综合性分析研究。……