我国的汽车行业正在飞速发展，汽车的动力部分也在不断改进，活塞是汽车动力不可缺少的一部分，它的工作情况会直接影响汽车的运行状态。所以，如何能使活塞的生产高效率、高质量，省成本、省时间是我们今天汽车行业的努力方向。 68699

当今，中国已成为世界最主要的汽车产销大国之一。汽车市场的持续增长为汽车零部件制造业提供了广阔的市场空间和难得的发展机遇。在汽车当中，活塞相当于汽车的“心脏”，它在运行过程中它承受交变的机械负荷同时又承受热负荷，是发动机中工作条件最为恶劣的零部件之一，是影响发动机性能指标和平均无故障使用寿命的较为薄弱的零件，同时也是最为关键的零部件之一

随着汽车整车对发动机的动力性、经济性、环保性及可靠性的要求越来越严格，活塞已发展成为集轻质高强度新材料、异型外圆复合型面、异型销孔等多项新技术于一体的高技术含量的产品，以保证活塞的耐热性、耐磨性、平稳的导向性和良好的密封功能，减少发动机的摩擦功损失，降低油耗、噪声和排放。

活塞作为典型的汽车关键零部件，在切削加工方面具有很强的工艺特点。目前，国内活塞制造行业通常是由通用机床和结合活塞工艺特点的专用设备组成机加工生产线，因此，专用设备就成为活塞切削加工的关键设备，其功能和精度将直接影响最终产品的关键特性的质量指标。

2调研报告【2】

2.1 材料

1世界上最早的汽车发动机活塞是铸铁的。1911年，铝合金材料以其质轻、良好的热导性以及较低的热胀系数等特点得到人们的关注并开始于制造活塞。在满足内燃机轻量小型化、可靠性和耐久性的情况下，发动机向着高速、大功率、大压缩比的方向发展，其燃烧室内的温度和压力变得更高，以往使用的铝合金已达到或接近使用极限。为此，铝基复合材料活塞的开发近年来受到了高度重视。美、日及欧洲工业发达国家在这方面已取得了重要进展，并在车用柴油机上迅速得到了推广。论文网

2铝基复合材料比强度和比刚度高，高温性能好，更耐疲劳和更耐磨，阻尼性能好，热胀系数低。同其他复合材料一样，它能组合特定的力学和物理性能，以满足产品的需要。因此，铝基复合材料是制作活塞的理想材料之一。

3陶瓷具有耐高温、抗氧化、耐磨、耐腐蚀、弹性模量高、抗压强度大等优点。陶瓷是各种氧化物、氮化物、碳化物等无机非金属材料的通称。全陶瓷活塞目前还无成功应用的实例，但组合式陶瓷活塞已在发动机上得到了一定的应用。陶瓷活塞可以提高发动机的工作温度，从而大大提高效率。陶瓷具有较高的高温强度和热传导性，可延长发动机的使用寿命。因此，陶瓷材料也可作为制作活塞的理想材料之一。据介绍,东南大学推出的陶瓷纤维增强复合材料铝活塞已在汽车发动机、大马力柴油机上得到应用,可使活塞使用寿命提高3倍到5倍,并提高发动机功率,减少燃油消耗和废气排放。与普通铝合金相比,高温抗拉强度提高20 %到40 % ,线膨胀数降低20 %。

在目前汽车发动机的制造中，轻量化材料以铝合金材料为主。近年来，塑料及非金属基复合材料在汽车发动机中的用量持续增长，在发动机部分零件的制造上的优势越来越明显。但由于复合材料会对环境产生一些不利的影响，如目前发展最快且应用最多的聚合物基复合材料，绝大多数属易燃材料，而且燃烧时会放出大量有毒气体，污染环境。复合材料在成型时，基体中的挥发成分即溶剂就会扩散到空气中，造成污染。但由于复合材料在比重上有着极大的优势，相信随着研究领域的进一步深入，必然会有更多的复合材料 被用来制造发动机的各个零件。