内燃机噪声按照其产生机理分为机械噪声、燃烧噪声以及空气动力学噪声。活塞对气缸壁的敲击是主要的机械噪声源，该敲击产生于活塞的二阶运动。本文针对活塞二阶运动及其对气缸壁的敲击力等问题，在曲柄连杆机构运动学及动力学的基础上，开展了活塞二阶运动仿真分析、活塞敲击缸体的振动响应和活塞敲击力敏感参数规律性方面的研究。在获取活塞敲击激励力的技术路径及其敏感参数的影响规律研究等方面取得了一定进展。最终为内燃机动力总成的振动噪声分析提供了较为精确完备的激励力信息。本文以某四冲程汽油机为研究对象，对活塞进行有限元建模并利用有限元软件Hypermesh计算出活塞的径向刚度，作为活塞二阶运动动力学仿真计算的边界条件；在前人关于活塞温度场研究的基础上，利用有限元软件Workbench计算出活塞在工作过程中的温度场及热变形，与活塞的冷态型线进行叠加进而得到活塞的热态型线，为模拟活塞与缸套的接触状态提供边界条件。在相关边界条件的基础上，应用动力学分析软件EXCITE建立了包括活塞、缸套、连杆、活塞销及活塞环在内的活塞敲击缸套的分析模型，结合该汽油机的相关结构参数及运行工况进行活塞二阶运动分析计算，得到活塞二阶运动特性相关结果及活塞与缸套的接触载荷等，重点针对活塞敲击力的相关特性进行分析研究。通过与理论计算得到的活塞侧推力对比，得到活塞动态敲击力在时域内的特性，并通过快速傅里叶变换（FFT），分别对三种不同活塞激励力在频域内的相关特性进行分析。在此基础上，针对动力总成的有限元模型进行了基于模态的强迫振动响应分析。通过在动力总成有限元模型上施加仿真计算得到的活塞敲击力及其他相关激励力，利用LMS virtual. Lab软件对其进行强迫振动响应分析，分别得到气缸结构主、副敲击侧上节点在频域内的振动响应结果。通过在该汽油机上布置测量系统对气缸体结构两侧在活塞敲击作用下的振动响应进行试验测量，得到对应节点在时域、频域内的振动响应结果，并与仿真结果进行了分析和对比验证。针对活塞二阶运动的敏感参数进行了规律性研究。在深入分析活塞二阶运动过程中影响因素的基础上，重点选取活塞销偏置、配缸间隙以及转速等敏感性参数作为研究对象，通过设置不同的结构参数及转速等计算方案分别对活塞二阶运动进行仿真分析，由此重点深入地研究活塞二阶运动过程中运动特性及其对于缸套的动态敲击力的变化规律，为今后活塞敲击缸套运动的进一步研究打下基础，并为活塞动态敲击力的控制以及内燃机动力总成的振动噪声研究提供技术支持。