TRICKER A. EGGER D. KRUS S. BREDDA

内燃机已有120多年的发展历史，是1项非常成熟的技术成果。通过设计、工艺和材料性能的改进，内燃机的功率密度和制动热效率显著提高。随着计算机仿真能力的巨大进步，针对这2个领域的探索和开发得以大幅提升。目前，材料技术已成为内燃机效率进一步提高的关键。总结了为活塞、活塞环、连杆和衬套应用开发的一系列替代材料的设计优势。选择福特Ecoboost 2.3 L RS发动机作为基准发动机，利用这些材料的改进特性，对往复运动件进行了重新设计。活塞、活塞销、活塞环、连杆和衬套在往复质量、机械效率和狭缝容积方面都有了改善。基于一系列稳态基准点，设计了1个测功机试验测试程序，对经过一系列改进后的发动机运行的净效率进行评估。通过将基准发动机和改装后的发动机进行比较，用于进行将来的发动机测试。燃烧室组件;活塞;连杆;衬套;燃油效率;合金材料

0 前言

众所周知，作为动力装置未来开发的一部分，内燃机燃油效率必须大大提高，以降低总CO2当量（CO2e）的排放，补充并增强电气化带来的收益。在欧盟内部，2019/631法规规定了新型乘用车和轻型商用车的CO2排放性能标准[1]。该法规设定了到2025年减排15%和到2030年减排37.5%的排放目标（基于2021年起点）。对于CO2排放量在0～50 g/km之间的零排放和低排放车辆（ZLEV）也有激励措施。如果整车制造商（OEM）要在车队平均排放基础上实现这些目标，则需要对整个动力装置选项进行重大改变，包括进一步提高内燃机效率。

内燃机的材料构造对汽车工程师和设计师具有诸多有利因素，可以帮助其应对当前和未来的挑战，以提高性能和燃油效率，并减少排放。……