丁 宁，徐 政，陈 明，张小矛，王艳军，许 睿

（1.上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海 201804；2.上海市汽车动力总成重点实验室，上海 201804）

0 概述

随着现代汽油机技术向小型化、增压化、高效化趋势发展，对活塞等重要零部件的热负荷提出了更高的要求。活塞的热量分布不合理不仅会导致自身的热失效问题，而且会影响缸内燃烧，产生积炭、早燃、爆震等非正常燃烧现象［1-5］。近年来除小部分低速小功率汽油机仍采用自然风冷的方式冷却活塞外，绝大多数汽油机仅靠活塞环、活塞裙部的热传导和活塞内腔气体对流散热已不能满足冷却要求，需采用活塞冷却喷射的方法进行强制冷却。其中，内腔强制冷却和内冷油道强制冷却成为了两个重要发展方向［6-7］。内腔强制冷却是通过活塞冷却喷嘴将机油喷射到活塞底部的内腔中，通过流动和传热过程将热量带走；内冷油道冷却是将机油直接喷射到内冷油道中，机油在内冷油道中振荡流动，吸收热量后由出口流出，降低活塞温度。

文献［8］中使用有限元法研究了内冷油道对活塞温度分布、应力分布和变形分布的影响，并通过FIRE软件稳态流动模拟计算得到了内冷油道的边界条件。在活塞顶边界采用的是零维燃烧时间平均处理方法，活塞环槽、销孔、裙部和内腔的边界均采用了经验或半经验方法。文献［9］中应用了ANSYS FLUENT软件结合流固耦合的方法研究了一款柴油机的活塞传热过程、瞬态运动过程及活塞内冷油道中的机油流动和油气分布。……