現(xiàn)代新型轎車(chē)活塞的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)與試驗(yàn)研究.pdf

1、活塞組件是內(nèi)燃機(jī)的重要零部件之一，它的工作狀況直接影響到內(nèi)燃機(jī)的性能、工作可靠性和排放性能等指標(biāo)。尤其是隨著客戶和社會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能的要求越來(lái)越苛刻，產(chǎn)品推向市場(chǎng)的緊迫性日趨迫切，活塞組件的合理設(shè)計(jì)與否成為制約發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)成敗的關(guān)鍵因素。 本課題在綜合國(guó)內(nèi)外發(fā)動(dòng)機(jī)活塞研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，以某高性能轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)活塞83a的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)及試驗(yàn)研究為例，制定了一套較為完善的、有效的活塞組件設(shè)計(jì)方法。依據(jù)本課題總結(jié)的設(shè)計(jì)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(dòng)機(jī)的機(jī)械效率，發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油消耗量、漏氣量等性能參數(shù)也均達(dá)到了設(shè)計(jì)目標(biāo)。 本課題所開(kāi)展的工作主要為： 總結(jié)了整體鋁合金活塞的基本設(shè)計(jì)規(guī)律，提出了活塞組件集成的設(shè)計(jì)方法；利用Unigraphics軟件設(shè)計(jì)并建立了活塞組件的三維數(shù)值模型，并利用Ansys軟件進(jìn)行了活塞組件的網(wǎng)格劃分及數(shù)值模擬計(jì)算工作。通過(guò)對(duì)活塞組件的溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)和安全系數(shù)等進(jìn)行模擬計(jì)算，在結(jié)構(gòu)強(qiáng)

3、度上保證了該轎車(chē)活塞的結(jié)構(gòu)可靠性。 制定了基于活塞動(dòng)力學(xué)和活塞環(huán)動(dòng)力學(xué)的活塞摩擦副組件GLIDE模擬分析與評(píng)價(jià)工作規(guī)范：利用GLIDE動(dòng)力學(xué)模擬分析軟件，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油耗、氣體流動(dòng)和摩擦函數(shù)方程等建立了活塞動(dòng)力學(xué)的數(shù)學(xué)模型，同時(shí)對(duì)活塞裙部型線進(jìn)行對(duì)比分析，研究不同參數(shù)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能、機(jī)油耗、噪音等指標(biāo)的影響。 利用臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)試了發(fā)動(dòng)機(jī)爆發(fā)壓力隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律，利用硬度塞法測(cè)量了活塞的表面溫度，并進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的拉