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活塞構造

日期:2017/5/8 14:12:38      編輯:發動機構造

活塞可視為由頂部、頭部和裙部等3部分構成。

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1)活塞頂部。

汽油機活塞頂部的形狀與燃燒室形狀和壓縮比大小有關。大多數汽油機采用平頂活塞,其優點是受熱面積小,加工簡單。采用凹頂活塞,可以通過改變活塞頂上凹坑的尺寸來調節發動機 的壓縮比。

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2)活塞頭部。

由活塞頂至油環槽下端面之間的部分稱為活塞頭部。在活塞頭部加工有用來安裝氣環和油環的氣環槽和油環槽。在油環槽底部還加工有回油孔或橫向切槽,油環從氣缸壁上刮下來的多余機油,經回油孔或橫向切槽流回油底殼。

活塞頭部應該足夠厚,從活塞頂到環槽區的斷面變化要盡可能圓滑,過渡圓角 R 應足夠大,以減小熱流阻力,便於熱量從活塞頂經活塞環傳給氣缸壁,使活塞頂部的溫度不致過高。

在第一道氣環槽上方設置一道較窄的隔熱槽的作用是隔斷由活塞頂傳向第一道活塞環的熱流,使部分熱量由第二、三道活塞環傳出,從而可以減輕第一道活塞環的熱負荷,改善其工作條件,防止活塞環粘結。

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活塞環槽的磨損是影響活塞使用壽命的重要因素。在強化程度較高的發動機 中,第一道環槽溫度較高,磨損嚴重。為了增強環槽的耐磨性,通常在第一環槽或第一、二環槽處鑲嵌耐熱護圈。在高強化直噴式燃燒室柴油機中,在第一環槽和燃燒室喉口處均鑲嵌耐熱護圈,以保護喉口不致因為過熱而開裂。

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3)活塞裙部。

活塞頭部以下的部分為活塞裙部。裙部的形狀應該保證活塞在氣缸內得到良好的導向,氣缸與活塞之間在任何工況下都應保持均勻的、適宜的間隙。間隙過大,活塞敲缸;間隙過小,活塞可能被氣缸卡住。此外,裙部應有足夠的實際承壓面積,以承受側向力。活塞裙部承受膨脹側向力的一面稱主推力面,承受壓縮側向力的一面稱次推力面。

發動機 工作時,活塞在氣體力和側向力的作用下發生機械變形,而活塞受熱膨脹時還發生熱變形。這兩種變形的結果都是使活塞裙部在活塞銷孔軸線方向的尺寸增大。因此,為使活塞工作時裙部接近正圓形與氣缸相適應,在制造時應將活塞裙部的橫斷面加工成橢圓形,並使其長軸與活塞銷孔軸線垂直。現代汽車 發動機 的活塞均為橢圓裙。

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另外,沿活塞軸線方向活塞的溫度是上高下低,活塞的熱膨脹量自然是上大下小。因此為使活塞工作時裙部接近圓柱形,須把活塞制成上小下大的圓錐形或桶形。

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