刘召伟，孙琛媛，郭金朋，董勃

1.滨州渤海活塞有限公司，山东滨州 256602；2.山东省发动机活塞摩擦副重点实验室，山东滨州 256602

0 引言

船用柴油机具有功率范围广、效率高、能耗低等优势，在船舶、舰艇和其他海上设备中占主导地位，有其不可替代性。中、低速柴油机活塞通常采用铸铁、锻钢材料，中、高速柴油机广泛采用铝合金材料[1-3]。

为应对全球环境污染问题，国际海事组织(international maritime organization, IMO)自2016年开始强制实施IMO Tier Ⅲ排放标准，对船用柴油机提出了更高的要求。随着发动机低排放、高功率的要求，发动机爆发压力和功率不断提高，活塞承受的机械负荷和热负荷不断增加，活塞销孔-活塞销是发动机工作环境最恶劣的摩擦副之一，销孔接触压力不断提高，容易发生磨损、咬合、疲劳开裂等失效问题。活塞销孔异形结构可以适应活塞和活塞销的变形，改善销孔接触压力分布，提高销孔的承载能力，防止应力集中、干摩擦和疲劳开裂[4-8],其应用越来越广泛。

针对某船用柴油机活塞销孔开裂问题，从活塞材料和设计角度出发，分析导致销孔开裂的根本原因，提出优化销座结构并增加销孔形线的改进措施，利用有限元分析软件对优化前后活塞进行对比，结果表明达到了优化的目的，并通过试验验证了改进措施的有效性。

1 柴油机活塞故障基本情况

某船用柴油机型式为V型、六缸、四冲程、增压中冷，其主要技术参数如表1所示。

该发动机在台架试验后拆检，发现第1、6缸活塞销孔上方轻……