活塞的結(jié)構(gòu)
整個活塞主要可以分為活塞頂、活塞頭和活塞裙3個部分。
活塞的主要作用是承受汽缸中的燃燒壓力,并將此力通過活塞銷和連桿傳給曲軸。此外,活塞還與汽缸蓋、汽缸壁共同組成燃燒室。
活塞頂是燃燒室的組成部分,因而常制成不同的形狀,汽油機(jī)活塞頂多采用平頂或凹頂,以便使燃燒室結(jié)構(gòu)緊湊,散熱面積小,制造工藝簡單。凸頂活塞常用于二行程汽油機(jī)。柴油機(jī)的活塞頂常制成各種凹坑。
活塞頭部是活塞銷座以上的部分,活塞頭部安裝活塞環(huán),以防止高溫、高壓燃?xì)飧Z入曲軸箱,同時阻止機(jī)油竄入燃燒室;活塞頂部所吸收的熱量大部分也要通過活塞頭部傳給汽缸,進(jìn)而通過冷卻介質(zhì)傳走。活塞頭部加工有數(shù)道安裝活塞環(huán)的環(huán)槽,活塞環(huán)數(shù)取決于密封的要求,它與發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速和汽缸壓力有關(guān)。高速發(fā)動機(jī)的環(huán)數(shù)比低速發(fā)動機(jī)的少,汽油機(jī)的環(huán)數(shù)比柴油機(jī)的少。
一般汽油機(jī)采用2道氣環(huán)、1道油環(huán);柴油機(jī)為3道氣環(huán)、1道油環(huán);低速柴油機(jī)采用3~4道氣環(huán)。為減少摩擦損失,應(yīng)盡量降低環(huán)帶部分高度,在保證密封的條件下應(yīng)力爭減少環(huán)數(shù)。
活塞環(huán)槽以下的所有部分稱為活塞裙。其作用是引導(dǎo)活塞在汽缸中作往復(fù)運(yùn)動并承受側(cè)壓力。發(fā)動機(jī)工作時,因缸內(nèi)氣體壓力的作用,活塞會產(chǎn)生彎曲變形,活塞受熱后,由于活塞銷處的金屬多,因此其膨脹量大于其他各處。此外,活塞在側(cè)壓力作用下還會產(chǎn)生擠壓變形。上述變形的綜合結(jié)果,使得活塞裙部斷面變成長軸在活塞銷方向上的橢圓。此外,由于活塞沿軸線方向溫度和質(zhì)量的分布都不均勻,導(dǎo)致了各斷面的熱膨脹是上大下小。
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活塞環(huán)中的環(huán)分別表什么
活塞環(huán)是有氣環(huán)和油環(huán)兩種。氣環(huán)的作用是保證活塞和氣缸套滑動配合嚴(yán)密,防止高溫、高壓氣體漏入曲軸箱,同時把活塞頂部所受的大部分熱量經(jīng)氣缸壁傳散出去。油環(huán)的作用是布油和刮油,發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時,曲軸箱的潤滑油被機(jī)件甩到氣缸壁上。
當(dāng)活塞上行時,油環(huán)將潤滑油均勻地分布在氣缸壁上,以利潤滑;活塞下行時,油環(huán)將氣缸壁上多余的潤滑油刮去,以免機(jī)油竄入燃燒室。
油環(huán)周邊凹下的環(huán)形槽中開有多個回油環(huán),油環(huán)刮下的油經(jīng)油環(huán)槽底的徑向回油孔流回曲軸箱。
活塞環(huán)開有切口,具有彈性,隨活塞作往復(fù)運(yùn)動時,活塞環(huán)與氣缸壁貼合,或張開或收縮,保證塞頂部與氣缸形成封閉的空間。
活塞環(huán)還有3道,一道和第二個成180°,第二和第三成90°。
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活塞環(huán)的功能
活塞環(huán)作用bao括密封、調(diào)節(jié)機(jī)油(控油)、導(dǎo)熱(傳熱)、導(dǎo)向(支承)四個作用。 密封:指密封燃?xì)?,不讓燃燒室的氣體漏到曲軸箱,把氣體的泄漏量控制在較低限度,提高熱效率。漏氣不僅會使發(fā)動機(jī)的動力下降,而且會使機(jī)油變質(zhì),這是氣環(huán)的主要任務(wù); 調(diào)節(jié)機(jī)油(控油):把氣缸壁上多余的潤滑油刮下,同時又使缸壁上布有薄薄的油膜,保證氣缸和活塞及環(huán)的正常潤滑,這是油環(huán)的主要任務(wù)。在現(xiàn)高速發(fā)動機(jī)上,特別重視活塞環(huán)控制油膜的作用;導(dǎo)熱:通過活塞環(huán)將活塞的熱量傳導(dǎo)給缸套,即起冷卻作用。據(jù)可靠資料認(rèn)為,非冷卻活塞中活塞頂所受的的熱量中有70~80%是通過活塞環(huán)傳給缸壁而散掉的,冷卻活塞中有30~40%是通過活塞環(huán)傳給缸壁而散掉的;支承:活塞環(huán)將活塞保持在氣缸中,防止活塞與氣缸壁直接接觸,保證活塞平順運(yùn)動,降低摩擦阻力,而且防止活塞敲缸。一般汽油發(fā)動機(jī)的活塞采用兩道氣環(huán),一道油環(huán),而柴油發(fā)動機(jī)通常采用兩道氣環(huán),一道油環(huán)。
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