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。
活塞检验主要是裙部直径、活塞环槽高度和活塞销座孔尺寸的测量:
①活塞的选配应按气缸的修理尺寸来确定.通常加大尺寸数值标注在活塞顶上;
②在同一系列送鱼丛中,其活塞的结构不一定相同,因此在选购活塞时,必须根据发动机的类型选用对应类型的活塞.在同一台发动机上,应选用同一厂牌、同一组或同一产品代号的活塞;同一机型必须使用同一产品代号的活塞,保证活塞直径差和质量差不超过原厂规定范围.否则,会引起发动机燃烧不良,工作粗暴,经济性和动力性下降等故障.因此在选配活塞时,必须根据发动机的类型选用对应型号的活塞。
要求
1、要有足够的强度、刚度、质量小、重量轻,以保证最小惯性力。
2、导热性好、耐高温、高压、腐蚀,有充分 的散热能力,受热面积小。
3、活塞与活塞壁间应有较小的摩擦系数。
4、温度变化时,尺寸、形状变化要小,和汽缸壁间要保持最小的间隙。
5、热膨胀系数小,比重小,具有较好的减磨性和热强度。
活塞结构
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。