一种汽油机活塞温度场试验研究方法.pdf

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1、6内燃机与配件2013年第8期一种汽油机活塞温度场试验研究方法AMethodofExperimentalResearchonGasolineEnginePistonTemperatureField张彩霞李雪芹赵俊彦(石家庄金刚内燃机零部件集团有限公司)[摘要]活塞的工作环境十分复杂，随着增压比和功率的不断提高，对其耐高温、高压、抗蠕变、高温抗拉强度要求也越来越高。对活塞工作环境下温度场的研究尤为重要。本试验选用某汽车集团484型活塞进行研究。将活塞进行升温试验，检测活塞不同温度下的硬度，绘制温度、硬度曲线，

2、根据温度、硬度曲线反算出活塞各部位的温度值。[关键词]汽油机活塞温度场试验Keywords：GasolineenginePistonTemperaturefieldExperimental1概述活塞是内燃发动机核心运动的关键零件之一，长期以来被人们重视和研究。其材料与结构决定着发动机使用寿命和输出特性．如输出功率、燃油耗、排放、可靠性等。随着我国汽车工业的飞速发展，发动机逐渐向小体积、轻量化、低排放、大功率、节油环保等方向发展。而对活塞材料和结构的研究一直是业内人士持续改进的方向。活塞的工作环境十分复杂。随

3、着增压比和功率的不断提高，对其耐高温、高压、抗蠕变、高温抗拉强度要求也越来越高。对活塞工作环境下温度场的研究尤为重要。2试验研究本试验选用某汽车集团484型活塞进行研究。其发动机的输出功率为110千瓦，排量为1．8升，是一种具有高性能、低排放、低油耗、轻量化的汽油机。经300小时台架试验后再拆机．从状态正常的活塞中，选4只活塞编号为1”、28、34、48进行温度场的试验。试验分两步进行：第一步是检测工作过的活塞硬度，测硬度时要选顶面、环岸、销孔等特殊部位的点，检测设备用HB一3000布氏硬度计，检测条件为布

4、氏硬度，负荷250x9．8N，压头直径5mm，保荷时间12秒。第二步是选同批次活塞进行升温试验，检测活塞不同温度下的硬度，绘制温度、硬度曲线，根据温度、硬度曲线反算出活塞各部位的温度值。下面以1’活塞为例说明。首先在活塞顶面打硬度。要求打满全面积，测点之间距离最小，以使测点数量达到最多．如图1所示。然后车掉第一环岸，在第二环岸上侧面周边打一圈硬度，要求打满全面积，测点之间距离最小，以使测点数量达到最多，如图2所示。最后将活塞沿销孑L轴线纵向切开，在切面上打硬度，要求第二环岸高度区域打10个点，第三环岸及销孔

5、上侧打12个点，销座下侧打6个点，如图3所示。图2活塞二环岸上侧硬度点示意图张彩霞李雪芹赵俊彦：一种汽油机活塞温度场试验研究方法7图3活塞沿销孔轴线纵向剖开硬度点示意圈表114活塞顶面硬度的检测结果(HBW)‘，101102104102104，10098．310199．5103104，／，10198．397．296．198．310297．2107，10198．396．195．085．893．997．293．997．2107，10199．597．293．991．886．891．892．895．01021041

6、0310097．293．991．890．785．890．792．893．999．510610410197．293．989．787．783．983．089．79I．893．999．510499．596．195．O91．890．797．288．792．893．999．598．3104／10097．293．992．887．789．793．997．210298．3，99．596．195．091．893．996．199．5103，107，10197．293．997．210l106104，99．598．389．797．

7、299．5，106107／，10l99．598．399．5，103，表214活塞第二环岸上侧周边一圈硬度的检测结果(HBW)1点位置‘，11211111411211l115，111，115，108，／，／，114，108，115，106，115107，115108，／，114110，／115110／，114107，114，106，115／，106，114，106，112，10811011l112114112，表31“活塞沿销孔轴线纵剖面硬度结果(HBW)剖面自左向右硬度值分布第二环岸97．299．592．8

8、97．292．898．396．199．598．3100第三环岸，108106，107110117，及销孔上，10310686．8，110114104，侧销座下侧，10198．399．5，89．797．289．7，紧接着对活塞进行温度一硬度关系试验。绘制温度、硬度关系曲线。我们选同一批次的484型活塞3个，分别标记为A、B、C。将每个活塞第一环岸以下部分切除，仅保留第一环岸部位．再将其分别等分切成8块，并分别将每一