【作者】

黎绳寿; 刘阳; 雷基林; 陶丽; 张惠明

【单位】

昆明理工大学; 昆明理工大学云南省内燃机重点实验室; 云南交通运输职业学院;

【摘要】

活塞作为发动机实现热能与机械能转换的核心运动部件，其轻量化对提升发动机动力性能、燃油经济性及NVH性能至关重要。本文围绕发动机活塞轻量化展开系统研究，通过第三类边界条件计算得到活塞顶面、环槽、裙部及内冷油腔等关键部位的换热系数公式，为热性能仿真提供依据。建立了轻量化前后活塞的温度场仿真模型和热机耦合仿真模型。结果分析表明，该轻量化方案实现活塞减重 3.2g，轻量化后顶部温度峰值略升至286℃，热应力与热机耦合应力峰值分别达 161MPa、191MPa（均低于铝合金 210MPa 抗拉强度），疲劳安全系数最低为1.206（≥1.2），该方案在保证强度前提下实现了铝合金活塞减重。

【关键词】

发动机活塞;轻量化设计;铝合金活塞;拓扑结构

【论文集名称】

数字化设计与仿真技术

【会议名称】

设计与智能制造2025学术年会

【会议时间】

2025-11-7至2025-11-10

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