活塞组作为柴油机的关键零部件,其工作状态对发动机的可靠性与经济性有着重要的影响。燃烧室内高温高压的环境使活塞组始终处于恶劣的工作状态,这给活塞组的可靠性带来了巨大挑战。为了保证活塞及活塞环的温度始终处于安全范围内,必须对活塞进行及时散热。其中,活塞经由活塞环向气缸套导热就是重要的散热路径之一。因此,活塞-活塞环-气缸套的传热过程是活塞组散热的关键过程。活塞环作为活塞与气缸套之间的动接触部件,其与活塞及气缸套之间的接触面积、油膜厚度都随活塞环的运动呈动态变化,其传热过程非常复杂,受到活塞环运动状态左右。为了精确分析活塞-活塞环-气缸套的传热过程,本文通过数值模拟分析,对某型号中速柴油机活塞环运动特性进行了研究分析,获得活塞-活塞环-气缸套的传热条件,再通过三维CFD模拟获得的热边界条件,利用有限元分析对活塞组-气缸套耦合模型进行了温度场模拟。论文主要工作分为以下几个部分:（1）使用AVL FIRE软件对燃烧室模型进行动网格划分并进行缸内燃烧CFD计算,对额定工况进行标定,分析观察活塞、气缸套近壁面气体的温度与换热系数的变化情况,为后续有限元计算提供热边界条件;（2）建立活塞环动力学模型,通过二维计算,获得活塞环的受力情况,分析活塞环在环槽内的运动情况、环表面与气缸套的接触力,以及环表面最小油膜厚度的变化情况;在二维计算的结果上进行三维计算,进而获取活塞环表面润滑油膜的分布情况,观察油膜厚度随活塞运动的变化规律;（3）应用有限元方法,建立活塞组-气缸套耦合模型,将润滑油膜简化为一维热阻,利用经验公式计算接触热阻,采用APDL命令流,导入CFD计算获得的热边界条件,对活塞组-气缸套耦合模型进行稳态与瞬态热分析。分析发现,活塞环的运动主要由气体力与惯性力主导,环表面的润滑油膜厚度分布受到环型线与活塞运动的影响,在活塞往复运动过程中,环表面油膜厚度呈瞬态变化,进而影响耦合模型的传热过程。本文所采用的考虑油膜瞬态变化的活塞-活塞环-气缸套模型与活塞环处采用换热系数经验公式代替导热的计算方法所得结果明显不同,本文计算所得活塞环槽平均温度比传统方法低17°C。活塞顶温度波动最大,气缸套温度波动较小,活塞环基本无明显波动。活塞热量主要通过冷却油腔与第一活塞环导出。