柴油机活塞瞬态温度场变化规律研究

摘要

活塞温度场分布将直接影响活塞的热应力分布状况,进而影响活塞的热疲劳寿命.以一款满足国五排放限值的高压共轨柴油机铝合金活塞为研究对象,结合柴油机燃烧测试和活塞温度场试验测试结果,建立了柴油机一维热力学仿真模型和活塞传热仿真模型,计算了活塞在标定功率工况下的稳态温度场和周期循环下的活塞瞬态温度场.研究结果表明:活塞结构表面各位置的温度波动幅度相差较大,燃烧室中心温度变化最为剧烈;活塞火力面和火力岸2mm深度范围内瞬态温度变化较大,随着深度的逐渐增加趋于平缓;活塞瞬态温度变化相比于缸内燃气瞬态温度变化存在约20°CA的延迟.