复合材料活塞销



复合材料活塞销

现代汽车发动机中，发动机运动部件的振动质量和惯性力必须尽可能小。较小的振动质量不仅是保证发动机平滑运行的基础，而且影响着发动机组件的可靠性和寿命。如果曲柄机构的振动质量减轻，则振动也会减弱，同时也会减少零件的摩擦和磨损。活塞销质量大约占振动质量的10％～ 30％，因此减轻活塞销的质量对发动机性能具有很大的影响。

马勒公司新开发的复合材料活塞销是在钢套中挤压入铝芯。这将使汽油机的活塞销减重高达20％，柴油机活塞销减重30％。新复合材料活塞销利用成形工艺进行制造。介绍了复合材料活塞销的设计原理、制造工艺和特性。

复合材料活塞销的质量和刚度根据选择的活塞销内径来确定，而其外径往往受新发动机发展的影响。通过保持活塞销合适的内外径比可以使应力变化不大，并能减轻一定的质量。权衡活塞销性能要求和质量，确定其合适的内外径尺寸。另外，插入内芯虽然可以避免变形，但会增加额外的质量，因此可选择较小密度的材料，如采用铝合金内芯。为了保证活塞销所需要的强度，在每个负荷工况下都需要将铝芯固定连接于套筒，以避免任何在触点间隙下磨损、变形或滑落。为克服传统的将铝芯过盈配合压入和热冲入套筒方法的缺点，采用了新的制造方法即先间隙配合将铝芯放入套筒，再挤压铝芯两端，最终实现铝芯与套筒的过盈配合。

Marco Maurizi et al. SAE 2015-01-0523.

编译：牛妍妍