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铝合金在活塞制造中的应用综述
博帕尔。摘要- 近年来，铝合金在活塞制造中的应用引起了广泛关注，因为它比铸铁等传统材料具有许多优势。本综述旨在全面分析铝合金在活塞制造中的应用，重点介绍其机械性能、性能和潜在挑战。铝合金活塞的主要优势在于其重量轻，有助于减少往复质量并提高发动机效率。这一特性可以提高发动机转速、降低油耗并提高车辆整体性能。此外，铝合金活塞具有出色的导热性，有助于高效散热并最大限度地降低热膨胀相关问题的风险。关键词-铝合金、活塞、强度、综述、变形、温度分布。1. 简介铝活塞重量轻，因此与铸铁活塞相比，惯性力可以降低到更大程度。在 Al-Si 活塞合金中添加超过 12% 的硅以在高温下工作，因此由于添加 Si，活塞的热强度可以提高。发动机运转时活塞顶部的温度达到约 300°C，在此温度范围内膨胀程度超过铁，因此，为了将铝活塞与铸铁气缸正确配合，活塞在室温下必须松配合。添加硅会使活塞变硬，不易磨损，因此增加了基于纤维和基质成分百分比可实现的优势。MMC 的缺点是 a) 生产系统昂贵，b) 技术仍然相对不成熟，c) 生产过程复杂（尤其是长纤维 MMC），d) 专门生产服务的经验有限，e) 在颗粒 MMC 的情况下难以实现纤维颗粒的适当扩散，f) 颗粒分布不一致，g) 长纤维充当应力集中器，h) 不均匀性质和 i) 各向异性材料。这些缺点限制了金属基复合材料在汽车应用中的使用。除了用于活塞的先进材料外，还采用一些涂层来改善活塞性能。这些涂层技术将在下一节中讨论。过去几十年的研究和创新催生出复合材料，从用于汽车车身的玻璃纤维发展到用于航空航天和其他各种应用的颗粒复合材料。有些复合材料表现出更高的耐磨性、抗氧化性和抗腐蚀性。这些设计和特性机会是传统单片（非增强）材料无法实现的。复合材料在 20 世纪 70 年代被引入工程应用时被称为“未来材料”。由两种或两种以上可明显识别的成分组成的材料在日常生活中被用作天然复合材料。天然复合材料包括木材、土壤骨料、矿物、岩石等。复合材料是最具创新性的材料，由于材料性能的增强，它取代了航空航天、汽车、结构工程等领域的传统材料。这些复合材料是通过传统的金属生产和加工现场生产的。碳化物含量高的钢或石墨以及含有金属粘合剂、碳化钨和碳化物也属于这类复合材料。2. 现有文献综述在文献综述的基础上，重点介绍了研究空白。此外，本章最后还提出了研究目标。Singh 等人 [1] 本文的目的是研究铝和镁合金活塞的应力分布和热分析。在室温下，WE43A 的强度低于 Al-7Si 活塞，但在高温下，由于 WE43A 的机械和热性能优于 Al-7Si，因此可以承受更高的效率。因此，可以得出结论，对于热负荷相对较高的高性能发动机，镁合金是设计活塞的理想材料，但对于峰值压力高且作用时间较长的扭矩型发动机，铝基合金是设计活塞的理想材料。Taylor 等人 [2] 强调了汽车内燃机主要摩擦部件的摩擦学设计的重要性。可以得出这样的结论：对于热负荷相对较高的高性能发动机，镁合金是设计活塞的理想材料，但对于峰值压力高且作用时间较长的扭矩型发动机，铝基合金是设计活塞的理想材料。Taylor 等人 [2] 强调了汽车内燃机主要摩擦部件的摩擦学设计的重要性。可以得出这样的结论：对于热负荷相对较高的高性能发动机，镁合金是设计活塞的理想材料，但对于峰值压力高且作用时间较长的扭矩型发动机，铝基合金是设计活塞的理想材料。Taylor 等人 [2] 强调了汽车内燃机主要摩擦部件的摩擦学设计的重要性。
PR70——带有 Graco® 控制装置的计量、混合和分配系统...
计量泵有效面积. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.07 in 2 (4560 mm 2 ) 大型气缸有效面积. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.9 in 2 (10260 mm 2 ) 最大行程长度. . . . . . . . . . . . . ................. ... . . . . . . . . . . 0.23 英寸 (5.8 毫米) 每循环容量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.12 – 4.3 英寸 3 (2 – 70 cc) 每 1 升 (.26 加仑) 泵循环数. . . . . . ................. ... . . . . . . . . . 1:1 至 12:1，取决于所选气缸 比率（可变）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1:1 至 24:1，取决于所选气缸 最大流体工作压力 . . . . . . . . . . . . . . . .................. ... ................. ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70° C (160° F) 尼龙活塞
PR70 - 带有 Graco® 控制装置的计量、混合和分配系统...
计量泵有效面积。.......................。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...每侧 0.124 – 1.49 in2 (80 – 960 mm2) 小型气缸有效面积 ...............。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。....7.07 in2 (4560 mm 2 ) 大型气缸有效面积 ...............。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。15.9 in2 (10260 mm2) 最大行程长度 ......................。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1.50 英寸（38.1 毫米）最小行程长度。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。每个周期 0.23 英寸（5.8 毫米）体积。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。每 1L (0.26 gal) 0.12 – 4.3 in 3 (2 – 70 cc) 泵周期。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。500 – 14.3 比率（固定）。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1:1 至 12:1，具体取决于所选气缸的比率（可变）。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。..1:1 至 24:1，取决于所选气缸的最大流体工作压力 ........< div> 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...... div>.......3000 psi (207 bar, 20.7 MPa) 最大空气输入压力 .... < /div>.....。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。100 psi (7 bar, 0.7 MPa) 最大循环率。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。....最高工作温度 30 cpm .................。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。70° C (160° F) 尼龙活塞
FlexxPump 500 DLS 续页
FlexxPump 500 DLS 是一款极其紧凑的润滑油活塞泵。活塞以力控制和反向旋转的方式运行。FlexxPump 500 DLS 提供带有一个润滑剂出口、两个出口、三个出口或四个出口的版本。出口由集成的止回阀固定。每次分配操作期间，大约会泵送 0.15 cm³ 的润滑剂。FlexxPump 500 DLS 需要连接到外部控制单元（例如 PLC）。FlexxPump 500 DLS 具有电气接口，可通过该接口控制 FlexxPump。此外，还可以通过输出信号进行远程监控，以检索状态和潜在错误消息（例如空润滑脂筒）。FlexxPump 400 DLS-HE 由不同的输入信号控制，这些信号经过微电子处理，为润滑点提供理想数量的润滑剂。
..JEPPESEN® - 航空工程
直列式发动机演变为 V 型发动机。两排气缸称为气缸组，与单个曲轴成 45 度、60 度或 90 度角。两排气缸通常比直列式发动机产生更大的马力。由于气缸组共用一个曲轴箱和一个曲轴，因此 V 型发动机具有合理的功率重量比和较小的迎风面积。活塞可以位于曲轴上方或下方。大多数 V 型发动机有 8 个或 12 个气缸。V 型发动机可以采用液体冷却或空气冷却。第二次世界大战期间开发的 V-12 发动机实现了所有往复式发动机中最高的马力额定值。今天，V 型发动机通常用于经典军用和实验性赛车。[图 1-5]
全球 EHS - 危险能源控制 (CoHE) 标准
• 机械 - 移动链环、杆、链条、皮带、滑块、轮子、轴、门、冲压机、叶片、活塞、机器人运动等。• 气动/真空 - 由高于环境气压或真空条件下的加压空气或气体操作。• 电气 - 潜在危险电压（> 50 伏）、危险静电位或电池或电容器中储存的危险能量。• 液压 - 高压流体、高温流体• 电离辐射 - 包括 X 射线、伽马射线、阿尔法和贝塔粒子以及放射源。• 非电离辐射 - 包括射频 (RF)、紫外线、激光和磁场• 热 - 非常热或非常冷的温度（例如，< 32F/0C 或 > 140F/60C）• 气体和化学品 - 反应性、腐蚀性、易燃性、放射性、毒物、氧化剂材料或其他危险生产材料 (HPM)
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计量泵有效面积. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.07 in 2 (4560 mm 2 ) 大型气缸有效面积. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.9 in 2 (10260 mm 2 ) 最大行程长度. . . . . . . . . . . . . ................. ... . . . . . . . . . . 0.23 英寸 (5.8 毫米) 每循环容量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.12 – 4.3 英寸 3 (2 – 70 cc) 每 1 升 (.26 加仑) 泵循环数. . . . . . ................. ... . . . . . . . . . 1:1 至 12:1，取决于所选气缸 比率（可变）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1:1 至 24:1，取决于所选气缸 最大流体工作压力 . . . . . . . . . . . . . . . .................. ... ................. ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70° C (160° F) 尼龙活塞
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计量泵有效面积. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.07 in 2 (4560 mm 2 ) 大型气缸有效面积. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.9 in 2 (10260 mm 2 ) 最大行程长度. . . . . . . . . . . . . ................. ... . . . . . . . . . . 0.23 英寸 (5.8 毫米) 每循环容量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.12 – 4.3 英寸 3 (2 – 70 cc) 每 1 升 (.26 加仑) 泵循环数. . . . . . ................. ... . . . . . . . . . 1:1 至 12:1，取决于所选气缸 比率（可变）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1:1 至 24:1，取决于所选气缸 最大流体工作压力 . . . . . . . . . . . . . . . .................. ... ................. ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70° C (160° F) 尼龙活塞
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计量泵有效面积. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.07 in 2 (4560 mm 2 ) 大型气缸有效面积. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.9 in 2 (10260 mm 2 ) 最大行程长度. . . . . . . . . . . . . ................. ... . . . . . . . . . . 0.23 英寸 (5.8 毫米) 每循环容量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0.12 – 4.3 英寸 3 (2 – 70 cc) 每 1 升 (.26 加仑) 泵循环数. . . . . . ................. ... . . . . . . . . . 1:1 至 12:1，取决于所选气缸 比率（可变）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1:1 至 24:1，取决于所选气缸 最大流体工作压力 . . . . . . . . . . . . . . . .................. ... ................. ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70° C (160° F) 尼龙活塞