随着人们环境保护意识的增强和排放法规越来越严格,人们对发动机的要求除了动力性、经济性外,还应具有低的有害物排放。能够降低发动机排放的代用燃料的研究是当今的一大热门。其中天然气以其自身燃烧完全、有害物排放低、储量丰富、在城市中使用方便等特点,首先应用到了车用发动机上。目前的燃用代用燃料的发动机都是在现有的柴油机或是汽油机上对燃料供给系统做局部的改动而来的,有关燃用代用燃料后发动机其它部件工况状态变化的研究报道较少。具体到本课题上来就是,燃用了天然气的发动机活塞的温度分布有何变化的研究在国内还很少见,本文结合实际课题,采用实测和计算相结合的方法对天然气发动机的活塞温度分布进行了研究。按照发动机的全尺寸三维Pro/E 模型利用虚拟样机软件ADAMS 的优化模块优化计算出了适合本发动机温度测量的铰链机构的两根副连杆的尺寸,设计了铰链机构的两根连杆及与之配合使用的热电偶传感器安装机构。设计布置了硬度塞法测量活塞温度的测点,测制了硬度塞的标定曲线,并根据搭建的天然气发动机试验台架,利用硬度塞法测量出天然气发动机的活塞温度。利用ANSYS 有限元分析软件的热分析模块,采用第三类边界条件反算出了与测量点温度值吻合较好的温度场,根据温度场分布云图分析了活塞热负荷。计算结果表明,采用反算法计算活塞温度场可以满足理论研究的要求。