基于动力学分析的锻钢活塞裙部型面设计及优化

王星全; 王世利; 徐涛; 王占宜; 张港; 常飞翔

doi:10.19471/j.cnki.1673-6397.2026.03.004

内燃机与动力装置 ›› 2026, Vol. 43 ›› Issue (3) : 29 -34+41. DOI: 10.19471/j.cnki.1673-6397.2026.03.004

基于动力学分析的锻钢活塞裙部型面设计及优化

王星全, 王世利, 徐涛, 王占宜, 张港, 常飞翔

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摘要

为解决高功率密度发动机锻钢活塞在高负荷工况下易发生裙部异常磨损的问题，基于活塞裙部型面设计理论，以某6缸柴油机锻钢活塞为研究对象，设计不同椭圆度和椭圆修正因数的2款裙部型面方案，通过动力学仿真对比不同活塞裙部方案下裙部侧向力、接触压力、累积磨损载荷等参数，并在此基础上进一步开展结构优化改进并进行试验验证。仿真结果表明:相比初始方案，改进后活塞裙部最大接触压力降低3.61%，最大累积磨损载荷降低14.8%。将初始方案活塞和优化后活塞装机进行试验验证，初始方案的局部磨损位置与动力学分析结果吻合;优化方案活塞裙部未见异常磨损，顺利通过试验验证。