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    活塞的结构

    整个活塞主要可以分为活塞顶、活塞头和活塞裙3个部分。

    活塞的主要作用是承受汽缸中的燃烧压力,并将此力通过活塞销和连杆传给曲轴。此外,活塞还与汽缸盖、汽缸壁共同组成燃烧室。


    活塞顶是燃烧室的组成部分,因而常制成不同的形状,汽油机活塞顶多采用平顶或凹顶,以便使燃烧室结构紧凑,散热面积小,制造工艺简单。凸顶活塞常用于二行程汽油机。柴油机的活塞顶常制成各种凹坑。

    活塞头部是活塞销座以上的部分,活塞头部安装活塞环,以防止高温、高压燃气窜入曲轴箱,同时阻止机油窜入燃烧室;活塞顶部所吸收的热量大部分也要通过活塞头部传给汽缸,进而通过冷却介质传走。活塞头部加工有数道安装活塞环的环槽,活塞环数取决于密封的要求,它与发动机的转速和汽缸压力有关。高速发动机的环数比低速发动机的少,汽油机的环数比柴油机的少。

    一般汽油机采用2道气环、1道油环;柴油机为3道气环、1道油环;低速柴油机采用3~4道气环。为减少摩擦损失,应尽量降低环带部分高度,在保证密封的条件下应力争减少环数。

    活塞环槽以下的所有部分称为活塞裙。其作用是引导活塞在汽缸中作往复运动并承受侧压力。发动机工作时,因缸内气体压力的作用,活塞会产生弯曲变形,活塞受热后,由于活塞销处的金属多,因此其膨胀量大于其他各处。此外,活塞在侧压力作用下还会产生挤压变形。上述变形的综合结果,使得活塞裙部断面变成长轴在活塞销方向上的椭圆。此外,由于活塞沿轴线方向温度和质量的分布都不均匀,导致了各断面的热膨胀是上大下小。




    活塞环的标记规定

    活塞环标记 GB/T 1149.1—94规定:所有要求有安装方向的活塞环应在上侧面,即接近燃烧室的侧面加以标志。在上侧面标志的环bao括:锥面环、内倒角、外切台环、鼻形环、楔形环和要求安装方向的油环,环的上侧面均有标记。

    注意事项安装活塞环时应注意

    1)活塞环平装入气缸套内,接口处要有一定的开口间隙。

    2)活塞环应装在活塞上,在环槽中,沿高度方向要有一定的边间隙。

    3)镀铬环应装在一道,开口不要对着活塞顶部的涡流凹坑方向。

    4)各活塞环开口在互相错开120℃,均不准对着 活塞销孔。

    5)锥形断面活塞环,安装时锥面应向上。

    6)一般扭转环安装时, 倒角或切槽应向上;锥面反扭转环安装时,仍保持锥面向上。

    7)安装组合环时,应先装轴向衬环,再装扁平环和波形环。波形环上、下各装一片扁平环,各环开口应相互错开。


    活塞环的功能

    活塞环作用bao括密封、调节机油(控油)、导热(传热)、导向(支承)四个作用。 密封:指密封燃气,不让燃烧室的气体漏到曲轴箱,把气体的泄漏量控制在较低限度,提高热效率。漏气不仅会使发动机的动力下降,而且会使机油变质,这是气环的主要任务; 调节机油(控油):把气缸壁上多余的润滑油刮下,同时又使缸壁上布有薄薄的油膜,保证气缸和活塞及环的正常润滑,这是油环的主要任务。在现高速发动机上,特别重视活塞环控制油膜的作用;导热:通过活塞环将活塞的热量传导给缸套,即起冷却作用。据可靠资料认为,非冷却活塞中活塞顶所受的的热量中有70~80%是通过活塞环传给缸壁而散掉的,冷却活塞中有30~40%是通过活塞环传给缸壁而散掉的;支承:活塞环将活塞保持在气缸中,防止活塞与气缸壁直接接触,保证活塞平顺运动,降低摩擦阻力,而且防止活塞敲缸。一般汽油发动机的活塞采用两道气环,一道油环,而柴油发动机通常采用两道气环,一道油环。


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