高负荷柴油机锻钢活塞的研究开发

为满足新型发动机高负荷的要求，开发了摩擦焊接成型的锻钢活塞。试验表明，摩擦焊接锻钢活塞较铝合金活塞有效的降低了发动机的漏气量、机油耗，提高了发动机的可靠性，可成功的应用于中重型柴油发动机。与整体锻钢活塞相比，摩擦焊接锻钢活塞在降低漏气量等方面也有着显著的效果。     

锻钢结构活塞的研究开发

介绍一种新型锻钢结构活塞，该活塞头部与裙部分别锻造，通过摩擦焊接方式形成一个整体。经三维有限元分析和试验验证，整体钢活塞与传统铝活塞相比，不仅具有更高的可靠性，同时对降低发动机机油耗、减少漏气量等方面均具有明显效果。     

某高效低排放柴油机钢活塞设计与实验验证

本文设计开发了一种适用于高效低排放、高强化柴油机锻钢活塞,该活塞通过头部的一道焊缝和环岸部位的阶梯结构将活塞的头部和裙部连接成为一个整体。采用轻量化设计理念对高强化柴油机锻钢活塞进行结构设计,通过采用低压缩高设计、等强度薄壁、热流型内腔结构、大容积内冷油腔结构设计以及活塞组件的轻量化设计,较好地控制了活塞的总体重量,评估其各部位的结构强度可以满足爆发压力超过18 MPa的发动机的使用要求;经过台架试验测试,新开发的装配了钢活塞的发动机整机性能稳定、效率高、经济性好,满足整机性能与排放及可靠性要求。     

锻钢活塞内冷油腔焊接飞边的结构设计

通过SolidWorks软件建立结构和长度、宽度不同的焊接飞边锻钢活塞模型,利用有限元法进行仿真计算活塞整体温度分布和应力分布。结果显示,改变焊接飞边的大小会影响活塞整体温度梯度、活塞各部位的应力和变形,且活塞采用对称型飞边结构更加合理。     

整体锻钢活塞内冷油道设计研究

本论文主要针对整体焊接成型锻钢活塞的内冷油道设计,根据发动机强化指标及性能要求,从活塞整体结构强度、工艺难度、冷却效果等因素考虑,提出可行性设计意见,并借助CFD流体软件分析钢活塞内冷油道的换热系数和填充率,使用有限元法分析钢活塞温度分布、应力分布、疲劳分布,通过数值模拟辅助钢活塞内冷油道设计,并结合试验后活塞外观及检测结果来评判设计可行性。     

锻钢活塞有限元分析及优化

利用solidworks建立锻钢活塞模型,通过ANSYS对其温度场和应力场进行计算分析。结果显示,锻钢活塞的温度场数值整体较高,应力场最大值出现在销座内侧。通过改变内冷油腔的尺寸增强了锻钢活塞的冷却效果。     

基于有限元方法的柴油机锻钢活塞热分析

利用有限元分析软件ANSYS对某款中型柴油机锻钢活塞进行温度场模拟,并对活塞在热载荷下的整体变形、等效应力、环槽变形及销孔变形进行分析。分析结果显示:活塞整体温度场和变形量分布正常;喉口和环槽应力较高;环槽和销孔变形量合理,为柴油机锻钢活塞的研发提供理论参考。     

采用有限元分析ISLe活塞取消铜套的可行性研究，

随着发动机技术的发展,达到欧3排放标准的大马力柴油发动机逐步推向市场,作为国内发动机生产厂家标杆的东风康明斯发动机有限公司推出达到欧三排放的ISLe共轨电控发动机．该发动机最大功率达到375马力。ISLe活塞原设计采用镶铜套技术,但在发动机使用中出现活塞铜套脱落和失效的情况很多,用户抱怨很大;针对ISLe发动机活塞特点,通过采用ANSYS模拟分析软件．对改进优化销孔型线的ISLe活塞进行有限元分析,重点对销孔部位的应力和接触情况进行详细的分析,依据分析结果,确定了ISLe发动机活塞可以不采用销孔镶铜套的结构形式,而采用制造成本低的铝一镶圈活塞就可满足ISLe发动机使用要求,改进后的活塞经在用户市场中应用．用户反映良好。     

新活塞设计开发

1 概述新型车用发动机活塞发展趋势侧重于更加严格的排放指标及降低摩擦功、降低机油耗等发动机整体性能要求。主要有以下几点:     

激光硬化活塞头在二冲程船用发动机上的应用

针对激光硬化技术在船用二冲程发动机活塞头上的应用展开研究。介绍激光硬化活塞头实施前的准备及实施中的注意事项。经实船验证,采用激光硬化技术可大大提高活塞头的应用寿命。