柴油机活塞材料的选择理念

Federal Mogul公司针对升功率93 kW的3.0 L高增压柴油机用新型铝活塞的研究表明,铝活塞具有广阔的前景,不过,最高燃烧压力超过22 MPa及升功率大于100 kW的轿车柴油机必须使用钢活塞,在极其苛刻的条件下,钢活塞的热管理得到高度的关注。介绍了开发铝活塞和钢活塞的不同理念。     

车用发动机活塞的评价技术

将模拟计算分析做为活塞设计阶段的依据,通过强度模拟分析和运动分析,达到减轻活塞重量和降低活塞敲缸噪音的目的。模拟计算分析预测技术做为设计人员的一种手段已进入实用阶段。     

高性能柴油机用中空耐磨环槽镶圈活塞

商用车辆柴油机正受到日益严格废气排放法规的限制和提高功率降低燃油消耗率的要求。这就要求发动机主要零部件之一的活塞能承受更高的热负荷和机械负荷。日野（Hino）汽车公司和Izumi工业公司将冷却腔直接附加在项环槽镶圈上，开发出高负荷铝活塞。通过大幅度改善冷却特性同时保持铝材在质量和加工方面的优点，确保了高的可靠性。     

柴油机活塞拉缸实例分析和试验研究

针对某 4缸柴油机第 2缸出现的活塞拉缸事故 ,采用硬度塞法对其活塞温度场进行了实机测量 ,对活塞燃烧室底部烧穿的样品进行了金相分析。经分析表明 ,该型柴油机活塞的工作温度状态在标定功率下已达到了安全极限。最后从加强对活塞的冷却散热角度出发 ,提出了改进措施 ,并进行了实机试验     

进口汽车活塞开发生产的几个问题

活塞是内燃机的心脏,其质量的好坏直接影响内燃机的性能和使用寿命,因此,进口汽车活塞的开发生产并非轻而易举。现根据进口汽车活塞开发的工作实践,提出以下一些观点,供参考。一、要熟悉各国材料牌号标准,合理转换国产材料牌号一般来讲,国际上制造内燃机活塞材料类别不外乎以下几种,即Y合金(铜铝合金)、共晶铝硅合金、亚共晶铝硅合金和过共晶铝硅合金。     

活塞结构对活塞强度的影响分析

针对某型号发动机活塞断裂事故,用有限元法研完了活塞结构对活塞机械强度的影响,并进行了相关试验验证。结果表明,活塞销座圆角能够降低活塞边缘10％～20％的峰值应力;活塞销外径尺寸对活塞销座的强度影响最为明显;活塞销孔形状优化也能改善活塞销座强度,但降低了活塞销的强度。     

车用高负荷柴油机活塞

近年来,柴油机在功率和可靠性等性能方面取得了惊人的进展,因而柴油机作为汽车、工程机械和船舶等的动力得到了广泛的应用。而社会对改善柴油机固有的问题,如噪声、振动、排气等也提出了越来越严格的要求。随着大城市排气污染的恶化,车用柴油机的排放规则也将更加日益严格,仅变更较少的因素是很难实现改善柴油机排气的。从活塞设计的角度来说,在整体设计上实现这一要求并非不可能,但本文不予讨论。本文重点介绍高负荷柴油机活塞的活塞销孔、燃烧室、活塞环槽等方面的改进措施。     

先进的活塞技术

西德卡尔本史密特公司(KS)是以生产活塞而闻名于世。生产的活塞直径从20—620毫米,年产量达三千万只。近些年来,他们在活塞技术方面又有新的进展,研制了一些新的活塞,其中包括增强纤维铝活塞、陶瓷活塞和组合式铝活塞;此外,在双环活塞、蝶形节油活塞和非对称活塞的技术方面,在世界都处于领先地位。蝶形活塞(附图1)是最近几年在节油     

发动机窜油机油消耗过量故障排除

1发动机窜机油的危害1)引起燃烧室沉积物增加,影响传热;2)在燃烧室和活塞顶部形成热点,造成不正常的燃烧而降低功率及增加成本;3)积碳导致活塞、活塞环烧结及咬死,造成气缸表面拉伤,使活塞和气缸磨损加剧,减少使用寿命;     

活塞组降低摩擦的潜力及其裙部涂层的影响

降低发动机的内部摩擦是发动机开发的重要目标之一。Mahle公司开发出一种整机摩擦功率试验台,作为重要的开发工具,其不仅能在外源增压倒拖运转情况下,而且能在着火运转的发动机上,对所有对摩擦功率有影响的发动机零部件进行参数试验,确定出活塞组各个结构参数降低摩擦的潜力,并借助于试验设计程序为每种试验方案绘制了摩擦功率特性曲线场。同时,为了查明活塞裙部涂层对降低摩擦和磨损的作用和潜力,对3种不同涂层材料进行了摩擦和磨损试验,然后对各项参数对降低摩擦功率的效果进行排序。它可为发动机试图达到更合理的结构设计提供参考。     

活塞检测仪的研制

根据活塞部廓形的复杂性及现行活塞检测方法中存在的诸多问题，提出了一种简便易行，实用快捷的活塞裙部廓角的检测方案并完成了检测仪的设计制造工作经检验效果良好。     

重型柴油机排放升级,钢活塞有望得到大幅应用

从2017年开始中国实施国Ⅴ排放,钢活塞的需求量会大幅度增加,而真正较大的增长爆发期应该会从国Ⅵ排放标准实施开始,届时爆发压力达到新的高度,预计到2022年,钢活塞的需求量将达到200万只。近日,辉门钢活塞媒体见面会在辉门中国上海总部举行。辉门动力总成重型车辆/能源、工业及运输产品活塞全球应用工程总监Norbert Schneider针对钢活塞的技术特点应用、优势、应用及未来市场需求等问题与《商用汽车》杂志等国内主流汽车媒体进行了深入交流。     

高比功率柴油机活塞失效分析

通过对两例高比功率柴油机冬季在北方地区使用中活塞失效实例的分析 ,找出产生活塞失效的原因 ,并提出避免这种失效应采取的措施。     

铁(钢)制活塞铸造技术

本文介绍了大功率发动机铸铁(钢)活塞的新设计及新工艺。     

固体润滑性薄膜涂覆活塞

近年来,随着汽车的普及,市区和高速公路网日趋完备,与此相适应,汽车更加趋于向高功率及高效率目标发展。根据此要求,发动机零件将更进一步轻量化,并力求低摩擦化。在此情况下,进行了一系列研究和开发,以降低活塞、气缸间摩擦力。本文着重介绍有关固体润滑性薄膜涂覆活塞的研究成果。     

谈活塞的体积稳定性

活 塞是在发动机的工况条件十分恶劣,机械负荷大,热 负荷重,润滑条件差,压力分布不均匀等条件下工作。活塞在常温和工作温度时的尺寸相差较大。一般情况下,为了抵消这一差值,活塞在设计时留有一定的配缸间隙。但是,此间隙是按发动机在最大功率时设计的,而发动机工作时往往不是在最大功率的状况下。因此,合理确定这一尺寸差值很有必要。过大,功率下降,产生敲缸,并破坏油膜;过小,则产生拉缸甚至抱缸把连杆拉断。为了保证     

提高铝制活塞高温耐久性的新技术

现代柴油发动机的温度和压力日益增加。因此,为了保持足够的强度储备,铝活塞必须提高高温下热力机械耐久性能。辉门采用局部后处理高载荷活塞区域的DuraBoWl技术,能够增加活塞使用寿命达4～8倍。技术挑战由于比钢活塞更轻巧,具备良好制造特性,而且生产铸铝活塞成本更低廉,因此铝活塞在当今全球汽车市场上被广泛使用。但是,当前和未来的高载荷柴油发动机发展对铝活塞材料的使用形成了挑战。为了满足客户和法规要求,发动机升功率和扭矩输出不断增加,使柴油活塞承受日益增加的缸内燃烧压力>200bar和燃烧室温度>400℃。在这样的工作条件下,在承受最高热力机械载荷的活塞区域,传     

发动机结构要素对活塞温度的影响

实践表明，活塞工作时承受的热负荷的大小，不仅与活塞的结构设计有关，而且还与发动机的整体结构设计有关。提出了几种增强活塞冷却传热能力、降低活塞温度的结构方案，经试验表明，活塞第一环槽位置及缸体水套高度的改变对活塞温度的影响较大。     

高强化柴油机活塞裙部固体润滑剂涂层的抗摩擦性能评价

比较了固体润滑涂层在高强化内燃机活塞裙-缸套耦合中降低摩擦和提高抗拉伤的耐摩擦性能。以高纯硫化钼和石墨为基础的聚合物粘结剂制成的各种改性涂层沉积于零件表面,并以石墨基涂层作为参考样品,成功地应用于重型车辆柴油机的钢活塞上。     

活塞与连杆的可靠性设计

本文介绍了日本洋马柴油机公司技术研究所开发的活塞与连杆三维有限元分析系统及该公司在活塞与连杆设计中应用这一系统进行可靠性评价和分析的情况。