1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1目的及意义

活塞在发动机的工作中起到重要作用，是发动机的关键性零件。活塞作用是接受爆炸气体压力，并作用于活塞销，传给连杆驱使曲轴旋转。在发动机工作时，高温气体直接作用于活塞，气体瞬时温度高达2300℃，其顶部温度达290℃～400℃，因此，受热严重，而散热条件又很差，所以活塞工作时温度很高，且温度分布不均匀;在发动机工作时活塞顶部同时承受着很大的气体压力，汽油机的压力高达4mpa～5mpa，柴油机的压力高达8mpa～9mpa，大功率发动机会更高，这就使得活塞产生冲击，并承受侧压力的作用。在这种高温高压的环境中，活塞的工作条件十分恶劣，随时面临着各种问题：1.高温条件下活塞的膨胀变化以及硬度下降问题；2.温度分布不均而产生的热应变；3.高压气体带来的负荷压力。此外，活塞在气缸内往复运动线速度可达11m/s～16m/s，且速度在不断地变化，这就产生了很大的惯性力，使活塞受到很大的附加载荷。在这种恶劣的条件下工作，活塞承受着高温、高压的机械负荷和热负荷，会产生变形并加速磨损，还会产生附加载荷和热应力，同时受到燃气的化学腐蚀作用。因为活塞是汽车发动机中接受能量的重要零件，所以对其材料具有特殊的要求:

1、要有足够的强度、刚度、质量小、重量轻，以保证最小惯性力。

2. 研究的基本内容与方案

研究（设计）内容：

发动机受热零部件承受热负荷较高，活塞是核心部件，其热负荷问题更为突出，在活塞的选材中，铝合金活塞被广泛应用，铝合金活塞的热负荷及可靠性研究是发动机研究中的重要组成。

解决活塞热负荷和机械负荷地问题是提高发动机技术水平的关键，本次针对活塞的温度场，热负荷进行分析，从而得出一些结论，为发动机活塞结构设计提供了一定依据和参考，减少了盲目的设计以及实验成本。

3. 研究计划与安排

第1周：对选题进行分析以及任务规划。

第2周：查阅不少于30篇的相关资料，其中英文文献不少于10篇，了解铝合金活塞在燃烧室的工况以及热负荷故障分析完成开题报告。

第3周：翻译选题相关英文资料2篇并交予指导老师检查。

4. 参考文献（12篇以上）

1 陆瑞松编著. 内燃机的传热与热负荷.北京：人民交通出版社，1988

2 肖永宁编著. 内燃机热负荷和热强度.北京：机械工业出版社，

3 陈国华编著. 有限元法在内燃机工程中的应用.湖北：华中工学院出版社