活塞是汽车发动机的“心脏”,承受交变的机械负荷和热负荷,是发动机中工作条件最恶劣的关键零部件之一。活塞的功用是承受气体压力,并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转,活塞顶部还是燃烧室的组成部分。
1 活塞的简介

发动机好比是汽车的”心脏“,而活塞则可以理解为是发动机的“中枢”,除了身处恶劣的工作环境外,它还是发动机中最忙碌的一个,不断的进行着从下止点到上止点、从上止点到下止点的往复运动,吸气、压缩、做工、排气......活塞的内部为掏空设计,更像是一个帽子,两端的圆孔连接活塞销,活塞销连接连杆小头,连杆大头则与曲轴相连,将活塞的往复运动转化为曲轴的圆周运动。


2 活塞的工作原理

活塞的功用是承受气体压力,并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转,活塞顶部还是燃烧室的组成部分。工作条件活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。活塞直接与高温气体接触,瞬时温度可达2500K以上,因此,受热严重,而散热条件又很差,所以活塞工作时温度很高,顶部高达600~700K,且温度分布很不均匀;活塞顶部承受气体压力很大,特别是作功行程压力最大,汽油机高达3~5MPa,柴油机高达6~9MPa,这就使得活塞产生冲击,并承受侧压力的作用;活塞在气缸内以很高的速度(8~12m/s)往复运动,且速度在不断地变化,这就产生了很大的惯性力,使活塞受到很大的附加载荷。活塞在这种恶劣的条件下工作,会产生变形并加速磨损,还会产生附加载荷和热应力,同时受到燃气的化学腐蚀作用。

3 活塞的结构

一般活塞都是圆柱形体,根据不同发动机的工作条件和要求,活塞本身的构造有各种各样,一般将活塞这个小东西分为头部、裙部和活塞销座三个部分。

头部是指活塞顶端和环槽部分。活塞顶端完全取决于燃烧室的要求,顶端采用平顶或接近平顶设计有利于活塞减少与高温气体的接触面积,使应力分布均匀。多数汽油机采用平顶活塞,有些发动机(例如直喷式柴油机和新型的缸内喷注汽油机)为了混合气形成的需要,提高燃烧效率,将爆燃减少到最小程度,需要活塞顶端具有较复杂的形状,设有一定深度的凹坑作为燃烧室的一部分。活塞的凹槽称为环槽,用于安装活塞环。活塞环的作用是密封,防止漏气和防止机油进入燃烧室。

活塞裙部是指活塞的下部分,它的作用是尽量保持活塞在往复运动中垂直的姿态,也就是活塞的导向部分。

活塞裙部的形状极有讲究,尤其是象轿车一类的轻型乘用车,设计者从发动机的结构和性能出发,常在活塞裙部上动脑筋,以尽量使发动机结构紧凑运行平稳。

活塞销座是活塞通过活塞销与连杆连接的支承部分,位于活塞裙部的上方。高速发动机活塞销座的特别之处在于销座孔不一定与活塞在同一中心线平面上,可向一侧偏移一点点,即向作功行程时活塞接触缸壁的一侧偏移,这样当活塞到上止点变换方向后活塞敲击缸壁的程度会减少,从而减少了发动机噪声。

责任编辑:张青云
收起
导航
返回
顶部
叮叮