230钢顶铝裙组合活塞的研制

介绍了２３０钢顶铝裙组合活塞的结构特点，活塞顶，活塞裙，连接螺栓，螺套以及活塞销的试制工艺；并对各零件的加工要点作了详细说明。     

组合活塞钢顶镀铬工装设计

为改善组合活塞钢顶与活塞裙的微动磨损,需要对钢顶支承面镀铬处理。文章通过设计半圆形仿形镀铬工装,解决了钢顶形状复杂及待镀面积相对较小导致工装制作难度大、软性绝缘材料保护导致镀层粗糙易脱落问题,保证了镀层外观合格、厚度均匀,获得了良好的经济效益。     

240/275系列柴油机钢顶铝裙组合活塞裂损分析及解决对策

240/275系列柴油机钢顶铝裙活塞在铁路机车提速、重载后出现了活塞裙裂损事故,严重损害了活塞的寿命和可靠性。针对这一问题,开展了一系列研究和试验工作:以可靠性理论为指导,进行了活塞失效模式分析;创建了基于接触的组合活塞、活塞销、连杆的传力模型并进行了多方案有限元数值仿真;找到了原型活塞失效原因,研制并批量生产了新结构钢顶铝裙活塞。新结构活塞运用情况良好,相当数量的活塞经受住了机车走行60万km以上的考核。     

16V240ZJ型钢顶铝裙活塞裙部形面的坐标机测量法

介绍了在坐标测量机上测量１６Ｖ２４０ＺＪ型柴油机钢顶铝裙组合活塞裙部形面的方法，提出了确定工件坐标系，选择测量方法及进行数据处理的具体步骤。     

柴油机钢活塞的摩擦特性

据预测,卡车柴油机功率的提高会进一步增加铸铁活塞和钢活塞的需求量,因而对活塞的润滑状态进行了研究。采用浮动衬套法对铸铁活塞和钢活塞的摩擦特性进行了测量分析,为了便于比较,也给出了传统铝活塞的摩擦特性。为了分析活塞的摩擦特性及研究中的新发现,对活塞的二阶运动也进行了测量分析。研究结果表明,铸铁活塞在压缩上止点为边界润滑状态,其原因可能是活塞与气缸套间隙过大导致活塞倾斜角度过大,钢活塞由于裙部机油润滑充分,在上止点及下止点处于流体润滑状态。     

采用低粗糙度磨削工艺加工活塞销

东风416V240ZJB柴油机钢顶铝裙活塞所使用的活塞销(如图1所示),材质为:12CrNi3A.表面渗碳后热处理硬度为60～63 HRC,外圆表面粗糙度为Ra0.10 μm,圆度和圆柱度允差均为0.005 mm.     

车用发动机活塞及销组件中涂层的成本效率评价

就活塞销上涂覆性价比好的磨合润滑剂问题，对取消车用发动机活塞连杆组件中连杆铜套的可行性进行了研究。典型的车用发动机活塞都带有活塞销的销孔和销座。连杆上也同样有一个销孔，高硬度的钢制活塞销穿过这些孔连接活塞和连杆。一般来说，在连杆销孔内紧压一个铜套。铜套的作用是在润滑较差的情况下提供一个与活塞销偶合的接触面，以降低摩擦、磨损及刮伤等。然而，衬套增加了连杆质量[1.2]（在保持连杆小头厚度不变的情况下，去掉衬套的连杆小头外径较小，因而较轻），同时增加了活塞组件的制造成本和工艺，而活塞组件的强度并没有提高。在活塞销与活塞销孔，以及活塞销与连杆衬套的接触表面间磨损或刮伤是一种常见的失效形式，在发动机起动时尤为严重。以前的试验已证实，固体薄膜润滑剂可以预防刮伤和磨损，但是，通常都比不上带衬套连杆的成本效率。用Falex公司的试验装置对6种不同的润滑剂进行了试验，试验按照美国材料试验标准（ASTMG77）在环块试验机上进行。试验监控了摩擦系数、负荷、温度、表面特性、刮痕宽度及磨损材料的体积。根据试验结果，针对2种涂层在16台发动机上进行了无连杆衬套的台架试验和现场试验。     

在着火运转的柴油机上测量摩擦功率——活塞裙部几何形状的影响

Mahle公司在着火运转的柴油机上进行大量的摩擦试验。介绍并定量揭示影响轿车柴油机活塞裙部摩擦的各种措施。活塞形状对摩擦的影响是由不同的活塞裙部廓线显现出来的，例如降低活塞裙部的刚度能证实活塞结构的适合程度对摩擦性能的影响。此外，还介绍缩小活塞裙部工作表面积对发动机运行特性曲线场摩擦性能的影响。     

HXN5型内燃机车活塞加工工艺

分析了HXN5型货运机车柴油机活塞的结构特点;介绍了活塞顶,销座和裙套的加工工艺;并对各个零件的加工难点和要点做了详细说明.     

16V240ZJ柴油机钢顶铁裙活塞的研制

钢顶铁裙活塞是目前柴油机领域的最新结构设计，其连接螺孔布置得均匀合理；活塞顶采用了不带避阀穴的浅ω形燃烧室；活塞裙部为中凸椭圆柱面，连接组件由柔性螺柱、弹性套和螺母所组成，保证了连接的可靠。在该活塞的研制中，进行了有限元计算分析，燃烧室优化选型，温度场测试、扭振计算分析、单缸机性能试验和多缸机多项台架试验等。装有该活塞的１６Ｖ２４０ＺＪＥ型样机顺利地通过了ＵＩＣ １０ｈ、ＯＲＥ３６０ｈ以及６０００     

柴油机活塞材料的选择理念

Federal Mogul公司针对升功率93kW的3．0L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22MPa及升功率大于100kW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。     

重载货运机车柴油机活塞的研究

活塞是柴油机的主要部件之一,其可靠性和寿命直接关系到机车柴油机的性能和运行安全。基于HXN5型货运机车柴油活塞的研制,从活塞结构、活塞材料以及活塞特殊工艺方面展开研究,对结构设计、活塞裙铝合金材料变质及其固溶时效工艺、环槽高频淬火强化工艺、球铁销座球化率提升工艺、异型销孔加工检测、活塞变椭圆形线技术、活塞表面锰磷化及其减磨涂层工艺等方面进行了研究,以实现重栽货运机车活塞的承栽能力和可靠性的目标。     

带过渡丝网的钢顶耐热铝活塞研究

对活塞钢顶重新进行了设计,在钢顶与铝基体之间加入过渡丝网,利用真空扩散焊使钢顶与过渡丝网连接在一起,并通过液压变形的方式使其成形为活塞燃烧室及顶面所要求的形状,该钢顶铝活塞采用挤压铸造工艺来制备.对钢顶与铝基体的结合强度进行了理论分析和计算,对结合部位组织进行了观察,结果表明,利用该方法制得的活塞其钢顶与铝基体之间可以实现很好的机械结合和冶金结合.     

低噪声活塞——降低活塞销的拍击噪声

相比全浮式活塞销结构,半浮式活塞销具有成本上的优势,但存在活塞销拍击噪声的问题。针对这一问题,分析活塞销发生噪声的机制,同时,开发了一种优化的半浮式活塞销结构。通过测量活塞与活塞销的动态,并与全新的发动机润滑油动态可视化技术（光纤光缆连接法）相结合,分析了活塞销的噪声发生机制。采用光纤光缆连接法,不仅可实现发动机润滑油的可视化研究,还能在实际的发动机运行条件下,利用粒子跟踪测速技术,测量润滑油的流量矢量。上述研究结果与众多的活塞参数研究相结合,有助于通过计算机辅助工程优化活塞形状。本次研究的结果是,经优化的半浮式活塞销结构具有与全浮式活塞销结构相同甚至更低的噪声水平。     

2Д100柴油机活塞的镀锡

根据现行技术条件的规定,当活塞裙部的镀锡层磨耗超过150厘米~2时活塞即报废。在更换缸套或活塞时,当活塞裙部的镀锡层磨耗超过30厘米~2时活塞就予以报废。     

减少机车柴油机零部件损坏的途径（续完）

使用表明:Д49型柴油机用组合结构活塞与其它类型柴油机及国外柴油机上所采用的整体活塞相比有着许多较严重的缺点. 1995年"十月"铁路局的特诺机务段在发给全俄铁路运输研究院的报告中说:Д49型柴油机活塞的头部有一很大的蓄热区.机务段发给该院13只这种活塞头,图4说明了活塞上蓄热区分布情况.从图4上看得很清楚:热量是沿活塞头边缘向活塞头中心位置大量地积蓄的,且同时几乎完全与由活塞头中心向活塞头边缘分布的油管孔重叠在一起(活塞头上有直径为5 mm的油孔12个).     

有利于降低发动机燃油耗的活塞裙部表面处理工艺

降低发动机零部件的摩擦,减少其机械损失是降低燃油耗的重要手段。活塞裙部表面涂层及典型的表面处理工艺对降低摩擦及磨损具有重要作用。介绍在活塞裙部形成覆膜的典型工艺,以及各种表面处理工艺和表面改性技术的原理与效果,也阐述新型涂层工艺的实际应用及其发挥的重要作用。     

280活塞销精磨质量问题的分析与措施

在机车280柴油机活塞销加工中,最终尺寸及形状精度合格与否,与最终精磨工序所采取的装夹方式息息相关。如果精磨工序夹具设计不当很容易造成280活塞销产生装夹变形,使得活塞销加工尺寸和形状出现超差。本文结合280活塞销的生产加工经验,对精磨工序出现的系列问题进行了分析,介绍了一种简便实用的控制措施。     

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。     

铝裙加工中椭圆长轴偏移角度的评定方法

1概述 钢顶铝裙活塞的铝裙外圆是中凸变椭圆形状,即外圆纵截面呈上、下小,中间大的形状(见图1),且外圆横截面由椭圆度逐渐变化的标准椭圆和具有偏心距的圆弧所构成(见图2).中凸变椭圆部分的加工是由专用数控机床来完成的,为了控制铝裙中凸变椭圆部分的加工质量,加工工艺文件中规定了3项检测项目: