2021年度军队后勤开放研究重点项目(BX221C007)2023年第3期移动电源与车辆高平原一体1.0kW携行柴油发电机组可靠性设计尹必峰"，孟海军²，王云龙"，贾和坤1，董非‘，王建1（1.江苏大学汽车与交通工程学院，镇江，212013；2.军事科学院某所，北京，100141；3.无锡华源凯马发动机有限公司，无锡，214156）摘要：针对高平原一体柴油发电机组轻量化设计和部件强度安全性需求，通过整机结构和仿真计算，验证了在不同海拔高度下的动力性和经济性；通过有限元计算，分析了连杆、曲轴、机架等关键部件结构强度，保证发电机组在高平原均能满足动力输出和可靠运行的设计要求。关键词：柴油机；柴油发电机组；有限元计算；强度校核Doi:10.3969/j.issn.1003-4250.2023.03.002中图分类号：TM611.22文献标志码：A文章编号：1003-4250（2023）03-0004-051引言小型单缸风冷直喷柴油机结构简单、环境适应性强，特别适合山地、高原、沙漠等少水缺水环境下工作，在发电机组、农业机械、工程机械等领域具有极强的产品竞争力。采用小型单缸风冷直喷柴油机作为野外轻型电站的动力源，有利于降低燃料管理维护成本，有效提高燃料供给安全保障能力的同时亦能满足电站小型化与轻量化要求门。以柴油机作为轻型电站的动力源，一方面活塞、连杆、曲轴等柴油机的主要运动件的质量较大，为整机结构小型化、轻量化设计带来挑战[21[3];另一方面，直喷式柴油机压缩比通常在17.5以上，压缩压力在4MPa以上，在满负载工作时缸内爆发压力通常大于6MPa，为保证柴油机的安全可靠运行，对关键零部件强度要求较高[41[5]。因此，以轻量化为目标的小型化、高强化柴油机设计需求势必也受到可靠性的约束[6]。面对柴油机高功率密度、高爆发压力等特点，在开发轻型、便携柴油发电机组的同时，仍需保证其具备一定超负荷运行的可靠性能。在进行高平原一体1.0kW便携式柴油发电机组设计过程中，以满足高强化小型发电机组可靠耐久性要求为目标，建立整机结构参数仿真模型，验证高平原环境下的动力性、经济性，优化运动部件平衡性能以改善整机振动，校核各关键部件结构强度，保证发电机组满足不同海拔下动力输出能力，且具备一定超负荷工作的能力和较高的运行可靠性。2整机基本结构参数设计2.1模型建立与基本参数根据基本参数统计结果，小型发电机组所采用的178F-192F单缸风冷柴油机，额定转速3600r/min时，平均有效压力基本为0.55±0.08MPa。考虑到样机轻量化设计的需求，而缸径越小平均有效压力越小，因...
