活塞------重量与摩擦对发动机的影响。

yucocoyu

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我觉得应该是要轻的活塞
活塞总量增加对于很多部件的强度要求加了不少，而且惯性力变强，机器震动什么的也很坑爹，问题是一系列的了。
而目前活塞环什么的其实挺不错的了

kyoucan

在思考活塞的重量与摩擦对发动机效率的影响。。。


活塞的重量与摩擦会严重降低发动机的效率。我想知道大家更在意哪一个。。
通过一个假象选择题，可以得到大家的意见。解决我的一个小小困惑。。。。

假设有两个活塞。（假设真的能够存在这两种活塞）
1，为一个普通的活塞。
2，重量是普通活塞1.5到2.5倍。与气缸的摩擦为普通活塞的20%。。。假设在此条件下，可以不使用润滑油润滑，并且省去油环。。。

假设有这两种活塞，你会选择哪一种？？？
（第二种活塞因为摩擦减小，会有更高的寿命。而且可以很少的烧机油。但是因为重量的增加，又会加大对连杆，曲轴的负担）

假设有两种发动机有这两种活塞，哪个更有竞争力？？？

希望大家多多赐教。。。。

kyoucan

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我也觉得现在的活塞气缸的使用寿命很好。。。但是有数据说活塞的摩擦占整机的40%。。
而且按照目前的技术，活塞的重量几乎不能再减少了。。。


其实这有关我的一个设计，通过增加活塞重量来减小摩擦。（很不可思议，我们平时的想法是增加重量，会增加摩擦）


但是增加活塞重量，对连杆，震动的影响又很大。。。而且同样影响发动机的效率。。。
所以很纠结，希望能得到大家的一些见解。。。

VKA

个人感觉很难如此假设
不考虑活塞和其他部件关系，但就活塞而言
如果整体尺寸没变，那意味着材料变了。即使其摩擦减小了，也许承受热冲，导热性，热伸缩性，甚至弹性系数
也许就全变了。更重要的是，密度变大了，这是非常大的缺陷。而这些因素，要比摩擦损耗对活塞而言重要。
但如果材料没变，那意味着体积变大了。那么你的假设基本成立，因为效率高了

xiaoxiong0721

现在一般活塞设计中追求活塞轻量化

全可变发动机

如此简单要问，汽油活塞必须铝的，柴机并不讲可变技术。是增压发动机另类

272613025

不用油环的活塞，有没有做过实验？以前还有个厂家提出一种气环都不用的活塞，配缸间隙为零的。不过实用性还有待检验啊！估计一般企业不会冒险，一旦出问题，损失巨大。
轻量化还是主要发展方向，看了一个马勒的轻量化技术还能明显减轻一些，不过国内还没有做这种活塞的，这个可能还有点前途。

xiaoxiong0721

272613025 发表于 8-12-2011 15:46
不用油环的活塞，有没有做过实验？以前还有个厂家提出一种气环都不用的活塞，配缸间隙为零的。不过实用性还 ...

马勒的轻量化技术是什么？国内好像也有吧

272613025

附图如下，我入行时间不长，经验不多。目前还没见到过这种活塞的实物。

xiaoxiong0721

这种结构国内是有的，主要是汽油机上，在保证强度的基础上，设计减重槽。

xun

个人的感觉如下：
1. 其实活塞的轻量化与活塞相关的摩擦功耗不一定是反向的关系，或者说两者的相关性不强；
2. 现在的发动机开发在追求低油耗与排放的前提下，活塞的轻量化是一个趋势；
3. 而活塞的摩擦功耗主要取决于两个因素：侧向力和与缸套的接触面积，减轻重量有助于降低（因惯性力产生的）侧向力，而减小接触面积常常很困难，同时也会带来其他不利；当然也有人做相关的研究，像利用品子性的接触面来降低摩擦功耗；但实际有多少的作用，还得看试验的结果。

xiaoxiong0721

xun 发表于 10-12-2011 19:33
个人的感觉如下：
1. 其实活塞的轻量化与活塞相关的摩擦功耗不一定是反向的关系，或者说两者的相关性不强； ...

非常同意你的说法。
“品子性的接触面”有图片么？

xiaoxiong0721

你说的“品字形”接触面是这样的么？如图：

272613025

xiaoxiong0721 发表于 10-12-2011 12:50
这种结构国内是有的，主要是汽油机上，在保证强度的基础上，设计减重槽。

请教一下，国内那个配套厂有生产呢？

xun

xiaoxiong0721 发表于 12-12-2011 08:14
非常同意你的说法。
“品子性的接触面”有图片么？

实物图片没有找到，附件是Federal Mogul文章中的一个插图，共参考。但类似的活塞设计只是很少数。