随着发动机向小排量大功率方向发展,提升发动机压缩比是提高发动机有效功率的主要手段之一。但压缩比的提高对发动机零部件性能提出更高要求,其中,热负荷对活塞的影响已成为提高发动机性能的主要影响因素之一。目前,在活塞传热研究中,针对活塞顶面的热边界条件大多根据经验公式确定,或利用顺序流固耦合的方法求解活塞温度场。本文利用直接流固耦合方法计算活塞温度场,该方法基于缸内环境开展流固耦合计算,使模拟结果更接近实际情况。以压缩比为9的本田125摩托车发动机为基础,利用发动机一维性能仿真软件建立原机一维模型,通过台架实验验证其合理性。根据一维模型仿真结果及经验公式设定发动机活塞传热边界条件,利用CATIA建立压缩比为9的原机活塞模型,利用有限元方法求出在4000r/min、节气门100%开度下的活塞温度场,分析了活塞温度场分布特性。利用CATIA建立发动机模型,包括上述压缩比为9的原机活塞,活塞侧面边界条件与有限元计算方法保持一致。利用直接流固耦合传热方法,求解发动机相同工况下的活塞温度场,并得出活塞顶面在不同曲轴转下的换热系数空间分布情况。通过修改原机活塞顶部型貌,分别对压缩比为12的平顶活塞及带有渠化凹坑的活塞,利用有限元方法分析了温度场特征和活塞的传热。利用直接流固耦合传热方法,仿真求解了平顶活塞温度场以及顶面瞬时换热系数的空间分布。