活塞顶面热障涂层对活塞热负荷的影响

活塞顶面热障涂层可以有效降低活塞工作热负荷、提高活塞使用寿命。以一款非道路高压共轨柴油机铝合金活塞为研究对象,采用硬度塞测温法试验测试了无热障涂层活塞在最大转矩工况下表面19个特征点的温度值,同时采用等参法建立了活塞有限元仿真分析模型,对比分析了活塞顶面热障涂层对活塞温度场和热应力场的影响。研究结果表明：活塞顶面热障涂层能有效降低活塞头部和环槽区域的工作温度,活塞头部顶面区域温度下降幅度为20~32 ℃,一环和二环的环槽区域温度下降幅度为15~18 ℃;但活塞顶面采用热障涂层后,活塞基体顶面黏结层区域的热应力会急剧升高,活塞基体顶面、喉口区域以及边缘棱角处热应力集中现象明显,在活塞顶面喉口黏结层区域最大热应力达到291MPa,易导致热障涂层的剥落失效。     

活塞内冷油腔的振荡传热特性及位置的研究

以一款非道路用高压共轨柴油机铝合金活塞为研究对象,在试验测试的基础上建立了活塞-内冷油腔耦合传热数值仿真模型,研究了发动机循环过程中内冷油腔的振荡传热特性,分析了内冷油腔位置对活塞温度场和热应力场的影响规律。研究结果表明：在发动机循环过程中,内冷油腔壁面换热系数随油腔中机油分布规律周期性变化;内冷油腔靠近活塞顶面和环槽底面时,能显著降低活塞最高温度及一环槽温度,内冷油腔设计时应在结构强度允许范围内,尽量靠近活塞顶面和环槽底面;内冷油腔过于靠近活塞壁面时,活塞第三环槽及内腔顶面区域出现较大的局部热应力。     

活塞结构对其传热及强度的影响分析

以一款满足国Ⅴ排放限值的高压共轨柴油机活塞为研究对象,采用硬度塞测温法试验测试分析了标定功率工况下活塞稳态温度场分布和热负荷的大小,结合温度场试验测试结果建立了内冷油道与活塞的流固耦合传热数值仿真模型,仿真分析了活塞销座长度、销孔直径、火力岸高度、同侧回油孔中心间距4个活塞结构参数对活塞传热与结构强度的影响。研究结果发现,活塞的火力岸、内冷油腔、回油孔和销孔处的热流密度较大并出现应力集中。选择活塞销座长度、销孔直径、火力岸高度、同侧回油孔中心间距4个参数,进一步研究活塞结构对其传热及结构强度的影响特征。结果显示,活塞的每个结构参数值改变不仅会较大程度地改变该处的传热性能和应力分布,还会导致其他关键点的应力和温度发生改变,这使得活塞结构修改需更加谨慎。适当增加销座长度、销孔直径和火力岸高度,减小同侧回油孔中心间距,可以改善活塞的受热,也可以降低活塞的整体应力。     

铸造铝合金活塞的不同重熔处理强化方法

利用钨极氩弧焊与等离子焊接原理,对汽车活塞使用的铸造铝合金进行传统TIG、变极性高频TIG(VPTIG)与等离子3种方式的表面重熔处理,测量和分析各方法所得试样的细化层深度、细化层内初晶硅大小以及细化区硬度。通过传统TIG重熔方式可以获得细至4.22μm的初晶硅颗粒以及高达182.4 HV的硬度;等离子重熔处理能够获得深度达到6.10 mm的细化区,是3种方式中的最大值;而VPTIG重熔处理效果介于以上二者之间。     

用连铸空心型材制作“低成本＋高耐磨”的气缸套

复合物理场约束成形条件下连续铸造的B＼P铸铁空心型材，其铸态组织细小致密，晶界面积比离心铸管增加了4倍以上，磷共晶和硼化物弥散分布而非连续成网，鱼骨状和窗格状特征更加完备且镶嵌有片状石墨。这些特征既对材料的硬度从而对抗磨损性能作出了正面贡献，又使剪切挤压带变窄，车削阻力大为减小，亦即降低了机械加工的难度。连铸空心型材可使传统切削条件下所允许的缸套毛坯硬度，由HB19－240升高到HB260－300，进而使气缸套寿命延长一倍以上。     

气缸套铸造生产的孕育处理

铸铁的孕育处理是在铁液凝固过程中,向液态金属中添加少量其它物质,促进形核、抑制生长,达到细化晶粒的目的。从本质上说,孕育处理主要影     

内燃机受热部件热疲劳模拟试验台的研究与开发

通过对内燃机受热部件热负荷、热应力和热疲劳损伤的分析,提出以试验的形式模拟受热部件的实际工作状况,实现对受热部件热疲劳强度、热疲劳寿命和可靠性的试验研究.为此,研究了受热部件热疲劳模拟试验台的组成和发展现状,分析了模拟试验台冷却系统、控制系统、温度检测系统、裂纹检测系统、应力应变检测系统和火焰检测系统的研究方法,对以后的研究具有一定的参考价值.     

摆动辗压技术的发展现状与趋势

摆动辗压可以实现绿色生产,是非常好的近似净形加工．具有;中击小、振动小、噪声小、金属容易充填模腔、设备小、占地面积少、模具寿命高、产品精度高等优点．节能、节材、节省投资．扩大了塑性加工的范围．在机械、汽车、电器、仪表、五金工具等许多工业部门得到了广泛应用。     

过共晶铸造铝硅合金A-TIG重熔组织和性能

采用A-TIG技术对涂覆不同活性剂的过共晶铸造铝合金进行表面重熔处理,研究了活性剂对重熔区微观结构与力学性能的影响。利用OM,SEM研究了重熔区组织构成和显微结构;利用摩擦磨损仪和万能材料试验机研究重熔区的力学性能。研究结果表明,不同活性剂均可在不同程度上使重熔区熔深增大,晶粒细化,耐磨性提高,力学性能增强。使用SiO_2活性剂时重熔区熔深最大为8.05 mm。使用SiO_2-Ba Cl_2-MgF_2组合活性剂时重熔区二次枝晶间距最小,初晶Si细化效果最好;使用SiO_2-Ba Cl_2-MgF_2和ZnO-CuO-MgF_2多组元活性剂可使重熔区磨损体积分别降低到基体的9.7%和6.8%,耐磨性明显增强;使用SiO_2-BaCl_2-MgF_2活性剂时抗拉强度提升最为显著,从基体的226 MPa提升至328 MPa,综合性能最优。