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技术研究报告
课题编号：2011ZC0206
课题名称：潍柴用WP7高性能柴油机活塞设计与制造
申请鉴定单位：山东滨州渤海活塞股份有限公司（盖章）
申请鉴定日期：2014.6.30
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一、国内外同类技术的背景材料
汽车工业是我国国民经济的重要产业,近几年汽车工业在跨越式
发展，随着国内外对重型卡车和大型工程机械需求的进一步扩大，柴
油发动机正在向高负荷、高功率、高强度化方向发展，这对活塞本身
的性能提出了更高的要求。
活塞是发动机上的关键零部件，被称为发动机的“心脏”，不但
要满足发动机各项性能指标要求，同时还要承受交变的机械负荷和热
负荷;活塞特别是高性能活塞已发展成为高技术含量产品。
为满足市场的需求和自身发展的需要，潍柴动力集团在广泛市场
调研的基础上，依托公司强大的技术力量，将WP7系列柴油机作为重
要战略项目提出，并进行全新设计开发，满足市场的需求，扩大国内
市场占有率。
该发动机为废气涡轮增压中冷、直列、六缸、水冷、高压共轨、
四冲程柴油机，该机结构紧凑、动力强劲、经济性好、排放指标欧Ⅳ，
主要配套于中型载货车及工程机械车辆。在该发动机设计过程中，广
泛吸收了当今先进设计理论及方法，总体设计水平先进，燃烧过程组
织合理，排放达到欧Ⅳ标准，符合我国排放法规的要求，市场前景十
分广阔。
WP7-35活塞是与该机型配套的新型柴油机活塞，作为发动机的
关键零部件，活塞环槽设计采用先进的三环槽结构，第一环槽将采用
镶有耐磨镶圈的双梯形槽，能有效防止因高温下机油碳化结焦引起的
活塞环卡滞、折断，使活塞环保持良好弹性及密封性，提高整机工作
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可靠性，耐磨镶圈由高镍奥氏体铸铁制成，增加了环槽的耐磨性，使
活塞的使用寿命提高了1.5倍，降低了用户的使用成本；头部外圆采
用大间隙锥体，对降低机油消耗和密封燃气具有很好的作用；裙部为
中凸椭圆型面，使活塞在工作状态时与缸套配合间隙合理、便于润滑
油膜的形成；活塞裙部表面石墨化处理，减少了活塞摩擦损失，裙部
导向性得到了改善；活塞采用内冷腔结构能够迅速的传递热量，降低
了活塞的热负荷；活塞销孔采用异形曲面设计进一步降低了销座应力
峰值，提高了活塞销孔的承压能力。这些措施同时提高了发动机工作
可靠性。材料为性能优良的共晶硅铝合金材料BH135+。以上活塞新
技术的应用使发动机运转平稳、油耗低、噪音小，可靠性高，完全适
合当前重型载货车、工程机械发动机的需求，市场前景十分广阔。
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二、技术方案论证
项目前期调研
项目可行性分析
设计标准活塞方案设计发动机参数
有限元分析结构强度分析
引进铸
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