1. 研究目的与意义（文献综述）

随着混合动力汽车的兴起，小型三缸内燃机的需求越来越大。在涡轮增加等强化下，小型内燃机拥有更高的性能，而这就需要内燃机将承受更高的温度。因此，小型发动机的散热问题、耐久分析与可靠性也成为了尤其重要的问题。燃烧室零件的传热及热负荷研究更是内燃机研发成败的关键之一。在批量生产前进行热分析能极大的降低成本并且保证产品的可靠性。

由于缸内零部件的实际传热模式非常复杂，实际上单个零部件的分析方式不能准确反映系统中温度的分布。因此，有必要采用耦合方法对燃烧室零部件的耦合传热进行研究。燃烧室零件的热耦合分析主要包括活塞、气缸套、润滑油膜、气门、汽缸盖、火花塞、喷油嘴之间的热耦合传递。活塞作为受冲击和热应力最大的部件，活塞的动态热分析对整体安全性有着举足轻重的地步，避免活塞受循环应力而破坏是进行耦合传热分析的目的之一。避免活塞环受过量的热从而导致烧结也是耦合传热分析的目的。

国内外大量研究人员对于排气系统中的声学性能研究完成了很多工作：

2. 研究的基本内容与方案

本论文是结合实际项目的基础上，针对某企业正在进行的发动机设计开发工作，对1.5t汽油机的传热和热负荷进行研究。主要研究活塞运动过程中燃烧室热量从活塞传递到气缸套的过程，获得不同曲轴转角下活塞和缸套结构的温度场、应力场的分布。基于现有的有限元分析软件，分别建立活塞、活塞环和缸套的有限元分析模型，根据活塞的运动过程，建立活塞-活塞环-缸套的耦合传热模型。确定活塞不同运动位置时的传热边界条件，计算活塞到缸套的传热过程。基于分析结果进行结构改进和优化，降低零部件失效风险。主要研究内容如下：

1)检索文献，了解国内外关于此课题的研究现状，确定研究方案和研究路线；

2)使用catia进行1.5t汽油机的活塞与缸套的模型的建立；

3. 研究计划与安排

1-2周（2.22~3.4）搜集设计资料。

3周（3.6~3.10）查阅参考文献，文献检索摘要。

4周（3.13~3.20）学生提交文献检索摘要。撰写开题报告。并完成网上提交开题报告。整理论文提纲、设计概要。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]薛姣.基于ansys workbench的四缸引擎瞬态分析[j].汽车实用技术,2017(14):153-155.

[2]郭军刚,胡丽国,王春侠,张文海,赵伯洋.流固耦合在涡轮叶片瞬态传热仿真中的应用[j].机械科学与技术,2010,29(04):455-460.

[3]刘振宇,吕秀凤,李莉.有限元法数值试井分析中第三类边界条件的处理方法[j].水动力学研究与进展a辑,2009,24(03):273-278.