《世界内燃机材料与工艺进展》(续六)——活塞材料与制造技术的进展

活塞是发动机的主要配件之一,它在高压高温下工作,与活塞环、气缸不断产生摩擦,润滑又不充分,工况条件极其恶劣。因此选择好制造活塞的材料是至关重要的。对活塞材料要求是:热强度高、稳定性好、耐磨、膨胀系数小、导热性及减磨性良好等,同时其成本应尽可能低。在发动机零件中,伴随着活塞新材料的开发应用,活塞的制造技术也取得了重要的突破,每种突破均有助于提高发动机效率,延长使用寿命,降低噪声,降低废气污染等等。     

小型高速柴油机用球墨铸铁活塞

0 前言 高速四冲程柴油机用活塞材料,虽然绝大部分是铝合金,但是因为球墨铸铁具有耐热性能好、耐磨损性能好,及热膨胀系数小等优点,所以仍有部分活塞用球墨铸铁材料。尽管整体式可锻铸铁活塞和锻钢制顶部的组合式活塞等,以前大都用在船用发动机上,但是近几年来,工程机械用小型发动机或载货车用小型发动机,也采用了整体式可锻铸铁活塞、可锻铸铁十字头式活塞及铸造式锻造钢顶部的两体组合式活塞等。本文就这些活塞的结构和评价方法,以及制造方法叙述如下。     

提高活塞材料综合性能的研究

本文论述了为适应汽车发动机活塞愈来愈高的性能要求,从材料熔制和热处理工艺的改进入手,成功地研究开发了在共晶铝硅合金的基础上加磷变质的过共晶型金相组织铝合金。并总结出了适合发动机活塞综合性能的热处理工艺。     

活塞材料的演变

<正> 一、前言制造内燃机活塞的主要材料已经改变了不止一次,由灰口铸铁变为铝铜合金(Y-合金),尔后又变为铝合金(Lo-Ex)。由于活塞材料在变化,故认为制造活塞的材料是单一的,那就不仅和目前的现状不符,而且也不符合内燃机发展的整个历史状况。最近四十年来流行的共晶硅铝合金材料,目前仍然用来制造活塞(尽     

压缩天然气发动机活塞开发

总结了过去一段时间内压缩天然气发动机活塞设计开发经验,通过对压缩天然气发动机的使用情况和特点分析了天然气发动机活塞设计需要注意的问题以及相关故障的分析,通过实例介绍了天然气发动机活塞设计开发过程。本文所论述的是重型车用柴油机改造的天然气发动机活塞的开发。     

内燃机活塞、活塞环材料的发展

内燃机的发展趋向是降低燃油消耗和改善其工作可靠性。为此,内燃机气缸组件的研究课题为a)在热负荷和机械负荷增高的情况下的强度问题;b)减小重量的措施;c)提高使用寿命的措施。下面,叙述常用材料的发展及其相应的结构措施及新材料开发。 一、活塞用材料 1.常用合金材料的可靠性 对活塞用材料的要求是;比重小、疲动强度高、耐磨性好、高的抗蠕变性、制造容易和成本低,而这些要求又往往是相互矛盾的。常用的共晶和过共晶铝硅合金(AS12UN或AS18UN)具有优良的折中性能,并获得广泛的应用。     

柴油机活塞销材料的发展和应用

活塞销作为活塞和连杆的联接件，在发动机的设计和使用中起到十分重要的作用。随着时代的发展，增压机型和扩缸等机型的大量出现，对活塞销的强度要求也越来越高，促使活塞销的材料发生了变化。     

内燃机铝合金活塞技术条件

1、范围:包括内燃机用的锻造和铸造铝合金活塞的技术条件。 2、材料:活塞必须由膨胀系数小的铝合金制造。用来制造活塞的适当材料已在IS:7793—1975《内燃机活塞铝合金材料规范》中给出。 2.在活塞承受较高热负荷的场合,例如二冲程或高比压发动机,推荐采用具有膨胀系数非常低的特殊含硅18％的过共晶铝硅合金,而在更苛刻的使用条件下推荐采用含硅高达25％的铝硅合金。     

压缩天然气发动机活塞开发

总结了过去一段时间内压缩天然气发动机活塞设计开发经验,通过对压缩天然气发动机的使用情况和特点分析了天然气发动机活塞设计需要注意的问题以及相关故障的分析,通过实例介绍了天然气发动机活塞设计开发过程.本文所论述的是重型车用柴油机改造的天然气发动机活塞的开发.     

汽车活塞研制进展及趋势

众所周知活塞的作用是承受由可燃混合气燃烧而产生的压力,并通过活塞销和连杆将该力传至曲轴。1对活塞的要求作为运动和动力的传递件,活塞与环构成的组件必须在任何负载下保证燃烧室的可靠密封,防止燃气及润滑油的泄漏。在发动机功率急剧增长使活塞工作条件严重恶化的条件下,还要防止拉缸与咬缸,要求运转平稳,重量轻、滑油耗量低,漏气量少,结构稳定性好。 要知道,一个直径为90mm的活塞,在发动机转速为6000转/分,气缸峰值压力为75bar时,每秒有50次承受约5吨的力。活塞在这种高温、高压、高速下工作,因此对活塞的结构、材料、组织、加工状况和表面处理都提出了十分严格的要求。     

高性能汽车发动机活塞材料与热处理工艺的改进研究

本文论述了为了适应对汽车发动机活塞愈来愈高的性能要求,从材料熔剂和热处理工艺的改进入手,成功地研究开发了在共晶铝硅合金的基础上加磷变质的过共晶型金相组织铝合金。     

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。     

高性能活塞材料--BH135的研发

活塞材料对活塞乃至整个发动机性能至关重要,为适应我国发动机性能和活塞负荷不断提高的需要,我们研制开发了新材料-BH135,本文简要介绍了我公司研发新材料的过程及该新材料的主要性能特点.     

一种新型活塞材料

<正> 最新的中型Titan卡车所用的Mazda SL型3.5L直喷式涡轮增压柴油机上采用了一种新型的复合合金活塞材料,这种新型的活塞材料明显地改善了柴油机的工作情况及耐久性。Mazda公司声称:与传统的镶有耐热高镍铸铁环槽的铝活塞相比,这种复合合金活塞材料使柴油机的效率提高10％以上,发动机的磨损减少了20％,活塞的寿命延长了2倍,另外每个活塞的质重也减轻了约10％。对于功率较大的柴油机,活塞的头部承受着较大的热负荷及燃烧压力的作用,这种情况在直喷式涡轮增压发动机中更为严重。对付这种大负荷的最常用的方法就是将一个耐热高镍铸铁环铸在铝活塞的上部活塞环槽内。     

喷涂MoS_2活塞大量生产技术的开发

随着发动机性能的提高,最近,日本开始使用喷涂MoS_2活塞,以期改善发动机运转时的抗拉缸性能和润滑性能。本文介绍了高耐久性和高粘结强度喷涂MoS_2活塞大量生产技术的开发情况和喷涂MoS_2活塞的应用。结果表明,喷涂MoS_2活塞不但耐久性没问题,而且可有效地降低摩擦。     

高性能活塞材料——BH135的研发

活塞材料对活塞乃至整个发动机性能至关重要，为适应我国发动机性能和活塞负荷不断提高的需要，我们研制开发了新材料——BH135，本文简要介绍了我公司研发新材料的过程及该新材料的主要性能特点。     

汽车发动机用FRM活塞

汽车发动机用活塞出自铝合金轻、散热性好这一优点,开始大量生产使用以来,大约已有60年。其间,同提高发动机性能和可靠性相结合,在活塞结构和生产技术方面,进行了较大的变革,改进了评价方法、质量保证体系,并提高了生产率等。但是,活塞材料—铝合金种类虽多少有所变化,而以含硅量8～24W为基体的铝合金,仍然是主流,这点没变。在这种情况下,当作一种尝试,本公司作为新材料开发了MMC（ Metal MatrixComposites）铝合金基陶瓷纤维复合材料,大约8年前已打入世界市场,用在船舶和汽车的柴油机活塞上。现在采用的机种也增多了,在市场上也受到了很高的评价,已作为一种很     

关于双面渗碳活塞销的试验和研究

活塞销是内燃机中重要的基础件,其质量的好坏直接影响发动机使用的可可靠性。 现行活塞销技术条件规定;“活塞销内表面及两端面不得有渗碳层”。这种内孔表面不允许渗碳的规定是否合理,长期以来一直是有争议的问题。 随着发动机向高速、强载方向发展及冷挤压工艺在活塞销制造中的应用,活塞销双面渗碳的问题就更加突出了。     

减小活塞镶圈位置偏移的工艺探讨

随着计算机的普及应用 ,人们利用计算机对发动机的设计模拟和台架试验 ,发现普通铝合金活塞在提高发动机性能方面 ,满足不了使用要求。经过试验 ,奥氏体铸铁镶圈活塞可以提高发动机性能 ,但却给机加工工艺提出了一个新的课题。目前 ,我国的活塞制造行业中 ,活塞机加工工艺绝大多数是以止口中心孔作为多道精加工工序的定位基准的。各活塞专业制造厂家根据各自的生产设备不同制定了各自的工艺流程。我厂镶圈活塞机加工工艺流程 ,第一道工序采用活塞止口毛坯面及顶部冒口凸台定位 ,荒车外圆及预平顶面 ,然后再精车止口。这就要求在活塞毛坯铸造…     

中重型汽车发动机活塞的设计研究

随着发动机强化程度的不断提高,要求活塞具有更好的抗机械疲劳性能和抗热疲劳性能。本文根据中重型发动机活塞的使用状况及失效模式,介绍了活塞材料的研究现状、结构设计特点及活塞的冷却技术等,研究提高活塞可靠性和寿命的途径。