零件的热负荷是发动机进一步强化受到限制的主要因素之一,直接影响到发动机的耐久性、可靠性和经济性,因此在设计发动机时,计算零件的热负荷、考虑影响热负荷的因素以及采取降低热负荷的措施,是一个十分重要的问题。有限元仿真分析方法是对发动机零部件进行热负荷分析的一种有效手段,本文利用这种方法对某小型航空汽油发动机的活塞、气缸体和气缸盖进行了热负荷仿真分析。在热负荷仿真分析的过程中,根据参考机型的资料及相关发动机的设计资料,利用几何建模软件Pro/Engineer设计构建了活塞、气缸体和气缸盖的模型。将模型导入通用有限元分析软件ANSYS进行网格划分,根据经验公式和经验数据,同时结合拟开发发动机的设计目标参数,确定热边界条件,进行仿真分析计算。本文对起飞工况和最大续航工况下的发动机零件进行了热负荷对比分析,同时考虑了海拔高度、燃气平均温度和换热系数对发动机零件的热负荷影响。分别讨论了冷却水对气缸盖热负荷的影响,以及喷油冷却对活塞热负荷的影响。通过各种影响因素下发动机零件的热负荷计算分析,针对活塞、气缸体和气缸盖的高温区域和热应力集中区域,重新修改零件的结构,并进行热负荷仿真计算,提出了该发动机活塞、气缸体和气缸盖的合理设计方案和改进方法。