活塞敲击力是内燃机振动的主要激励源,活塞在缸内的敲击运动直接导致了活塞和缸套的摩擦磨损,发动机噪声水平的提高,严重时引起缸套穴蚀,导致缸套漏油漏气漏水一系列故障,影响发动机的正常工作,甚至使其不能工作。因此,研究活塞在缸内的敲击运动成为国内外学者的一个重要的研究课题。本文对活塞的敲击运动进行了比较全面的分析。根据活塞敲击运动仿真计算结果发现活塞在燃烧上止点附近的径向加速度以及绕销轴的摆动加速度最大,从而导致活塞对缸套的敲击也最大。因此本文对活塞的三个结构参数进行改进设计,即改变活塞销的偏置量、活塞-缸套之间的配缸间隙以及活塞裙部型线,三种改进方式中分别获得了活塞径向加速度和绕销轴的摆动角加速度与未改进前的方案相比为最小的方案,由此分别得到三种不同的改进方式中对活塞敲击作用最小的方案。本文首先对活塞进行三维建模,然后利用有限元分析软件对活塞进行网格划分和有限元计算得到活塞的径向刚度,作为EXCITE建模的输入文件,随后在多体动力学分析软件AVL-EXCITE中建立包括活塞、缸套、活塞销、活塞环以及连杆的模型,输入发动机相关结构参数和工况条件,进行活塞敲击运动计算,包括活塞的径向位移、速度、加速度以及绕销轴的摆动角位移、角速度、以及角加速度,针对敲击计算结果进行分析,发现活塞在燃烧上止点附近的径向加速度以及绕销轴的摆动加速度最大,活塞对缸套的敲击也最大,因此改变活塞销偏置量、活塞-缸套配缸间隙以及活塞型线三组参数,针对改进前后的活塞敲击运动计算结果主要是对活塞在燃烧上止点附近的径向加速度及绕销轴摆动的角加速度进行对比,找到三种改进方式中,活塞的径向加速度及角加速度均比较小的方案,即活塞对缸套敲击最小的方案,证明改进是有效可行的。