【作者】

王宝剑; 雷基林; 刘阳; 杨海翔

【单位】

昆明理工大学

【摘要】

随着柴油机缸内最高爆发压力的提高，传统的铝合金活塞已无法承受缸内燃气带来的高温高压作用，钢质活塞逐渐成为了柴油机活塞的首选。此研究以一款小缸径柴油机为研究对象，建立钢活塞的热机耦合有限元仿真模型，通过经验公式和内冷油腔振荡流动CFD计算得到钢活塞的稳态温度及换热系数，将其作为边界条件施加到钢活塞上。在钢活塞最大爆压工况下，使用Abaqus计算得到了钢活塞的温度场，并将其与山东大学石小明的温度场试验数据进行了对比验证，然后以此为基础计算得到钢活塞的热负荷、热机耦合负荷以及热负荷变形和热机耦合变形，最后使用FEMFAT计算得到了钢活塞的安全系数分布。研究结果表明，在最大爆压工况下，钢活塞燃烧室喉口的温度高达443℃；在热机耦合负荷下，最大应力达到了443.8Mpa，最大变形为0.296mm；高周循环下最低安全系数为2.05，说明在最大爆压工况下活塞能安全运行。

【关键词】

小缸径;柴油机;钢活塞;温度场;热机耦合

【论文集名称】

高原/高寒及特种发动机

【会议名称】

内燃机“高效、低碳、清洁燃烧”国际学术研讨会

【会议时间】

2022-8-11至2022-8-14

【会议地点】

昆明

【下载次数】

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