柴油机活塞的热机耦合计算研究

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正如内燃机被誉为汽车的心脏-样，活塞也被认为是内燃机的重要关键零部件之-，它的工作情况直接关系到内燃机的工作可靠性和使用耐久性，同时直接影响到内燃机的排放性能。特别是在小型农用单缸柴油机向高增压、高强度方向发展的趋势下，其活塞工作情况更为严峻，增加了活塞设计和制造的复杂性u 。柴油机功率提高后，活塞的热负荷能否满足要求是柴油机正常、安全、可靠运行的关键，它的可靠性和寿命往往制约着柴油机的性能和可靠性，而活塞温度场的分布直接影响着活塞的热应力。因此，柴油机活塞温度场的研究分析对了解活塞的热负荷状况和综合应力分布情况，进而对活塞进行结构改进，改善柴油机性能提供-定参考。本文将 以GT-power软件计算与FEA耦合计算为依据，把活塞表面的整个循环过程中的燃气温度和燃气传热系数以及缸套冷却水的温度和传热系数，设置为第三类边界条件，可以更为准确地模拟活塞内的燃烧室温度分布。

1 活塞计算模型某柴油机活塞为缩 口∞型燃烧室且有较大的偏置，考虑到活塞销座的存在以及内腔形状极其复杂，故不能把活塞简单处理为对称结构，需要建立整体的活塞造型才能得到更准确的热负荷和热机耦合的计算结果。根据已有经验，图1为某柴油机燃烧