現(xiàn)代新型轎車活塞的設(shè)計開發(fā)與試驗研究.pdf

1、活塞組件是內(nèi)燃機的重要零部件之一，它的工作狀況直接影響到內(nèi)燃機的性能、工作可靠性和排放性能等指標。尤其是隨著客戶和社會對發(fā)動機性能的要求越來越苛刻，產(chǎn)品推向市場的緊迫性日趨迫切，活塞組件的合理設(shè)計與否成為制約發(fā)動機開發(fā)成敗的關(guān)鍵因素。 本課題在綜合國內(nèi)外發(fā)動機活塞研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，以某高性能轎車發(fā)動機活塞83a的設(shè)計開發(fā)及試驗研究為例，制定了一套較為完善的、有效的活塞組件設(shè)計方法。依據(jù)本課題總結(jié)的設(shè)計和分析流程，在確保該高性能活

2、塞耐高溫性能、熱穩(wěn)定性及保證活塞可靠性的前提下，有效的提高了發(fā)動機的機械效率，發(fā)動機的機油消耗量、漏氣量等性能參數(shù)也均達到了設(shè)計目標。 本課題所開展的工作主要為： 總結(jié)了整體鋁合金活塞的基本設(shè)計規(guī)律，提出了活塞組件集成的設(shè)計方法；利用Unigraphics軟件設(shè)計并建立了活塞組件的三維數(shù)值模型，并利用Ansys軟件進行了活塞組件的網(wǎng)格劃分及數(shù)值模擬計算工作。通過對活塞組件的溫度場、應(yīng)力場和安全系數(shù)等進行模擬計算，在結(jié)構(gòu)強

3、度上保證了該轎車活塞的結(jié)構(gòu)可靠性。 制定了基于活塞動力學和活塞環(huán)動力學的活塞摩擦副組件GLIDE模擬分析與評價工作規(guī)范：利用GLIDE動力學模擬分析軟件，根據(jù)發(fā)動機機油耗、氣體流動和摩擦函數(shù)方程等建立了活塞動力學的數(shù)學模型，同時對活塞裙部型線進行對比分析，研究不同參數(shù)對發(fā)動機動力性能、機油耗、噪音等指標的影響。 利用臺架試驗測試了發(fā)動機爆發(fā)壓力隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律，利用硬度塞法測量了活塞的表面溫度，并進行了發(fā)動機活塞的拉