基于仿真的油道优化方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本发明涉及发动机，尤其涉及一种基于仿真的油道优化方法、一种基于仿真的油道优化装置、一种电子设备和一种计算机可读存储介质。

背景技术：

1、活塞是一种在汽车发动机缸体中作往复运动的部件，活塞的基本结构可分为顶部、头部和裙部，活塞顶部是组成燃烧室的主要部分。然而，在活塞工作时，活塞长期直接与高温气体接触，导致活塞受热严重，温度分布不均匀，散热条件差，活塞顶部温度可高达600k～700k，如果不能及时的散发掉活塞顶部多余的热量，则活塞疲劳耐久性能就会迅速下降，因此，活塞的冷却能力对于活塞的使用寿命至关重要。

2、目前，活塞的冷却方式为自由射流冷却法，即机油从安装在机体上的喷油嘴喷入活塞顶部的冷却油道，机油在冷却油道内流动，将多余的热量带走，从而降低活塞温度，改善活塞工作环境。相关技术中，自由射流冷却法的冷却油道设计主要为静态设计，即在静止状态下设计活塞内冷却油道的几何结构，然而，这种设计方法，既未考虑活塞运动对机油分布的影响，也未考虑机油在冷却油道内的流动特性，不能最大程度的发挥油道的冷却能力。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种基于仿真的油道优化方法，将油道结构的结构数据和喷油数据及活塞连杆组的运动数据输入到利用仿真技术构建瞬态优化模型中，并基于预设的优化目标对油道结构进行优化，从而提高油道性能，提高机油冷却效率，增强活塞自身冷却能力。

2、为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种基于仿真的油道优化方法，包括：获取目标油道结构的结构数据、活塞连杆组的瞬时运动数据以及目标油道结构的瞬时喷油数据；将结构数据、瞬时运动数据以及瞬时喷油数据输入到预先构建的瞬态优化模型，根据预设优化目标对结构数据进行优化，得到目标油道结构的结构优化参数；根据结构优化参数对目标油道结构进行优化。

3、另外，根据本发明上述实施例的基于仿真的油道优化方法还可以具有如下的附加技术特征：

4、根据本发明的一些实施例，目标油道结构包括喷油流道、冷却流道以及导出流道，冷却流道与喷油流道和导出流道连通；目标油道结构的结构数据包括喷油流道的长度和直径、冷却流道的长度和直径以及导出流道的长度和直径。活塞连杆组包括活塞、连杆以及曲轴；

5、根据本发明的一些实施例，活塞连杆组的瞬时运动数据包括活塞的运动控制方程、连杆的运动控制方程以及曲轴的运动控制方程。

6、根据本发明的一些实施例，目标油道结构的瞬时喷油数据包括喷油量、喷油时刻以及喷油瞬时压力。

7、根据本发明的一些实施例，预设优化目标包括冷却流道内的油膜分布率、冷却流道内的油膜厚度以及冷却流道内的机油流动速度。

8、根据本发明的一些实施例，将结构数据、瞬时运动数据以及瞬时喷油数据输入到预先构建的瞬态优化模型，根据预设优化目标对结构数据进行优化，得到目标油道结构的结构优化参数，包括：获取容置活塞连杆组的曲轴箱的空间结构数据，根据空间结构数据构建瞬态优化模型的背景域；根据结构数据构建活塞连杆组的仿真运动部件，并在仿真运动部件外围构建叠加域；根据瞬时运动数据驱动仿真运动部件在背景域内进行仿真运动；针对每一个仿真运动部件在背景域内运动的单位时间步长，根据叠加域以及背景域的坐标计算得到仿真运动部件的仿真运动数据；根据仿真运动数据得到瞬态优化模型。

9、根据本发明的一些实施例，上述的基于仿真的油道优化方法还包括：根据预设优化目标，通过迭代计算，调整目标油道结构的结构数据，得到结构优化参数；根据结构优化参数对目标油道结构进行优化，得到优化后的目标油道结构；其中，优化后的目标油道结构的冷却流道内的油膜分布率达到预设分布阈值、油膜厚度达到预设厚度阈值以及机油流动速度达到预设速度阈值。

10、根据本发明实施例的基于仿真的油道优化方法，获取目标油道结构的结构数据、活塞连杆组的瞬时运动数据以及目标油道结构的瞬时喷油数据，将结构数据、瞬时运动数据以及瞬时喷油数据输入到预先构建的瞬态优化模型，根据预设优化目标对结构数据进行优化，得到目标油道结构的结构优化参数，根据结构优化参数对目标油道结构进行优化。由此，该方法将油道结构的结构数据和喷油数据及活塞连杆组的运动数据输入到利用仿真技术构建瞬态优化模型中，并基于预设的优化目标对油道结构进行优化，从而提高油道性能，提高机油冷却效率，增强活塞自身冷却能力。

11、为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种基于仿真的油道优化装置，包括：获取模块，被配置为获取目标油道结构的结构数据、活塞连杆组的瞬时运动数据以及目标油道结构的瞬时喷油数据；仿真模块，被配置为将结构数据、瞬时运动数据以及瞬时喷油数据输入到预先构建的瞬态优化模型，根据预设优化目标对结构数据进行优化，得到目标油道结构的结构优化参数；优化模块，被配置为根据结构优化参数对目标油道结构进行优化。

12、根据本发明实施例的基于仿真的油道优化装置，获取模块获取目标油道结构的结构数据、活塞连杆组的瞬时运动数据以及目标油道结构的瞬时喷油数据，仿真模块将结构数据、瞬时运动数据以及瞬时喷油数据输入到预先构建的瞬态优化模型，根据预设优化目标对结构数据进行优化，得到目标油道结构的结构优化参数，优化模块根据结构优化参数对目标油道结构进行优化。由此，该装置将油道结构的结构数据和喷油数据及活塞连杆组的运动数据输入到利用仿真技术构建瞬态优化模型中，并基于预设的优化目标对油道结构进行优化，从而提高油道性能，提高机油冷却效率，增强活塞自身冷却能力。

13、为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时，实现上述的基于仿真的油道优化方法。

14、根据本发明实施例的电子设备，通过执行上述的基于仿真的油道优化方法，能够提高油道性能，提高机油冷却效率，增强活塞自身冷却能力。

15、为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述的基于仿真的油道优化方法。

16、本发明实施例的计算机可读存储介质，通过执行上述的基于仿真的油道优化方法，能够提高油道性能，提高机油冷却效率，增强活塞自身冷却能力。

17、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种基于仿真的油道优化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标油道结构包括喷油流道、冷却流道以及导出流道，所述冷却流道与所述喷油流道和所述导出流道连通；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述活塞连杆组包括活塞、连杆以及曲轴；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标油道结构的瞬时喷油数据包括喷油量、喷油时刻以及喷油瞬时压力。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设优化目标包括所述冷却流道内的油膜分布率、所述冷却流道内的油膜厚度以及所述冷却流道内的机油流动速度。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述结构数据、所述瞬时运动数据以及所述瞬时喷油数据输入到预先构建的瞬态优化模型，根据预设优化目标对所述结构数据进行优化，得到所述目标油道结构的结构优化参数，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种基于仿真的油道优化装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任意一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1至7任一所述方法。

技术总结本发明涉及发动机技术领域，提供一种基于仿真的油道优化方法、装置、电子设备及存储介质。所述方法包括：获取目标油道结构的结构数据、活塞连杆组的瞬时运动数据以及目标油道结构的瞬时喷油数据，将结构数据、瞬时运动数据以及瞬时喷油数据输入到预先构建的瞬态优化模型，根据预设优化目标对结构数据进行优化，得到目标油道结构的结构优化参数，根据结构优化参数对目标油道结构进行优化。本发明的油道优化方法，将油道结构的结构数据和喷油数据及活塞连杆组的运动数据输入到利用仿真技术构建瞬态优化模型中，并基于预设的优化目标对油道结构进行优化，从而提高油道性能，提高机油冷却效率，增强活塞自身冷却能力。技术研发人员：任凤涛,段加全,刘耀东,王振喜,张连方受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10