内燃机仿生孔型活塞热-结构耦合特性分析

作者：吴波; 丛茜; 熙鹏; 闫振

来源：科技导报（北京）, 2014, 32(06): 75-79.

• 仿生孔型活塞
• 热-结构耦合特性
• 有限元分析

将凹坑型结构优化变形应用于内燃机活塞-缸套摩擦副中,研究了仿生孔型活塞的热-结构耦合特性。以XL-2V型发动机活塞为试验母体,根据标准活塞的受力分布,运用正交试验法建立了9种仿生孔型活塞试验模型,应用传热分析第3类边界条件和最大侧压力,对其进行了热-结构耦合有限元分析。结果表明,9种仿生孔型活塞模型的裙部最大变形(Dmax)和裙部径向变形范围(Ux max-Ux min)均小于标准活塞,其中综合性能最优的1#仿生活塞裙部的仿生孔为凹坑型,孔径相对最小(d1d4分别为1、1.5、2、2.5 mm),且均匀分布(间距1.2°);小孔径、均匀分布的凹坑型仿生孔使活塞表面润滑油膜更均匀,同时使裙部应力卸载,从而可以有效地减少摩擦磨损,降低机械损耗,提高刚度,延长使用寿命。

• 单位
  长春工程学院; 吉林大学; 三一重型装备有限公司