活塞返回目錄↑1、簡介
活塞 “活塞”一詞原為“鞲鞴”,是西方傳入的蒸汽機(jī)活塞的早期譯名,一度廣為使用。通過文獻(xiàn)資料考證,認(rèn)為是徐壽先生首先將Piston譯為“鞲鞴”。然而隨著現(xiàn)代科技術(shù)語翻譯規(guī)范的推行,“鞲鞴”不可避免地要被通俗的用法“活塞”取代。
活塞是汽車發(fā)動機(jī)的“心臟”,承受交變的機(jī)械負(fù)荷和熱負(fù)荷,是發(fā)動機(jī)中工作條件最惡劣的關(guān)鍵零部件之一。 活塞的功用是承受氣體壓力,并通過活塞銷傳給連桿驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn),活塞頂部還是燃燒室的組成部分。工作條件活塞在高溫、高壓、高速、潤滑不良的條件下工作。活塞直接與高溫氣體接觸,瞬時溫度可達(dá)2500K以上,因此,受熱嚴(yán)重,而散熱條件又很差,所以活塞工作時溫度很高,頂部高達(dá)600~700K,且溫度分布很不均勻;活塞頂部承受氣體壓力很大,特別是作功行程壓力最大,汽油機(jī)高達(dá)3~5MPa,柴油機(jī)高達(dá)6~9MPa,這就使得活塞產(chǎn)生沖擊,并承受側(cè)壓力的作用;活塞在氣缸內(nèi)以很高的速度(8~12m/s)往復(fù)運動,且速度在不斷地變化,這就產(chǎn)生了很大的慣性力,使活塞受到很大的附加載荷;钊谶@種惡劣的條件下工作,會產(chǎn)生變形并加速磨損,還會產(chǎn)生附加載荷和熱應(yīng)力,同時受到燃?xì)獾幕瘜W(xué)腐蝕作用。 返回目錄↑2、結(jié)構(gòu)
活塞一般活塞都是園柱形體,根據(jù)不同發(fā)動機(jī)的工作條件和要求,活塞本身的構(gòu)造有各種各樣,一般將活塞這個小東西分為頭部、裙部和活塞銷座三個部分。頭部是指活塞頂端和環(huán)槽部分。活塞頂端完全取決于燃燒室的要求,頂端采用平頂或接近平頂設(shè)計有利于活塞減少與高溫氣體的接觸面積,使應(yīng)力分布均勻。多數(shù)汽油機(jī)采用平頂活塞,有些發(fā)動機(jī)(例如直噴式柴油機(jī)和新型的缸內(nèi)噴注汽油機(jī))為了混合氣形成的需要,提高燃燒效率,將爆燃減少到最小程度,需要活塞頂端具有較復(fù)雜的形狀,設(shè)有一定深度的凹坑作為燃燒室的一部分。
活塞的凹槽稱為環(huán)槽,用于安裝活塞環(huán);钊h(huán)的作用是密封,防止漏氣和防止機(jī)油進(jìn)入燃燒室;钊共渴侵富钊南虏糠,它的作用是盡量保持活塞在往復(fù)運動中垂直的姿態(tài),也就是活塞的導(dǎo)向部分。活塞裙部的形狀極有講究,尤其是象轎車一類的輕型乘用車,設(shè)計者從發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能出發(fā),常在活塞裙部上動腦筋,以盡量使發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊運行平穩(wěn)。 活塞銷座是活塞通過活塞銷與連桿連接的支承部分,位于活塞裙部的上方。高速發(fā)動機(jī)活塞銷座的特別之處在于銷座孔不一定與活塞在同一中心線平面上,可向一側(cè)偏移一點點,即向作功行程時活塞接觸缸壁的一側(cè)偏移,這樣當(dāng)活塞到上止點變換方向后活塞敲擊缸壁的程度會減少,從而減少了發(fā)動機(jī)噪聲。 返回目錄↑3、影響
活塞
隨著汽車整車對發(fā)動機(jī)的動力性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性及可靠性的要求越來越嚴(yán)格,活塞已發(fā)展成為集輕質(zhì)高強(qiáng)度新材料、異型外圓復(fù)合型面、異型銷孔等多項新技術(shù)于一體的高技術(shù)含量的產(chǎn)品,以保證活塞的耐熱性、耐磨性、平穩(wěn)的導(dǎo)向性和良好的密封功能,減少發(fā)動機(jī)的摩擦功損失,降低油耗、噪聲和排放。 返回目錄↑4、種類
活塞1、發(fā)動機(jī)活塞
2、柴油機(jī)活塞 3、汽車活塞氣泵活塞 4、汽車空調(diào)活塞 5、剪草機(jī)活塞 6、農(nóng)機(jī)活塞 7、發(fā)電機(jī)活塞等 返回目錄↑5、區(qū)別主體結(jié)構(gòu)上沒有任何區(qū)別,汽油機(jī)和柴油機(jī)最大的區(qū)別在于點火方式和進(jìn)氣:汽油機(jī)進(jìn)入汽缸的是油氣混合的可燃?xì)怏w,柴油機(jī)是純空氣;汽油機(jī)是靠火花塞點火,柴則是在壓縮了空氣到達(dá)柴油自燃溫度后從噴油孔將柴油噴入,由于此時缸內(nèi)高溫,柴油自燃。 要說區(qū)別,最多可能是在活塞的裙部,因為大多數(shù)柴油機(jī)的活塞行程比汽油機(jī)長,可能在裙部有配合飛輪運動的特殊造型,但也不是所有柴油機(jī)都這樣。 先拿2氣門汽油機(jī)和柴油機(jī)的活塞相對比:區(qū)別在活塞的頂部.汽油機(jī)活塞是平的,柴油機(jī)活塞頂部有燃燒室.這是最大區(qū)別.再拿多氣門汽油機(jī)活塞和柴油機(jī)活塞對比:頂部都有燃燒室.但是汽油機(jī)的較為簡單.活塞環(huán)槽的相隔距離柴油機(jī)的比汽油機(jī)的大.油環(huán)槽柴油機(jī)的有孔.汽油機(jī)則沒有.綜合來說沒有區(qū)別。 返回目錄↑6、活塞環(huán)
活塞環(huán)PVD、表面處理TIN汽車發(fā)動機(jī)的活塞是發(fā)動機(jī)中的主要配件之一,它與活塞環(huán)、活塞銷等零件組成活塞組,與氣缸蓋等共同組成燃燒室,承受燃?xì)庾饔昧Σ⑼ㄟ^活塞銷和連桿把動力傳給曲軸,以完成內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的工作過程。由于活塞處于一個高速、高壓和高溫的惡劣工作環(huán)境,又要考慮到發(fā)動機(jī)的運行平穩(wěn)及耐用,因此要求活塞也必須要有足夠的強(qiáng)度和剛度,導(dǎo)熱性好,耐熱性高,膨脹系數(shù)小(尺寸及形狀變化要。,相對密度小(重量輕),耐磨及耐腐蝕,還要成本低。由于要求多而高,有些要求互相矛盾,很難找到一個能夠完全滿足各項要求的活塞材料,F(xiàn)代發(fā)動機(jī)的活塞普遍用鋁合金制造,因為鋁合金材具有密度小,導(dǎo)熱性好的突出優(yōu)點,但同時又有膨脹系數(shù)比較大,高溫強(qiáng)度比較差的缺點,這些缺點只能通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計以滿足使用要求。所以,汽車發(fā)動機(jī)的質(zhì)量優(yōu)劣,不但要看采用的材料,同時也要看設(shè)計的合理性。
一般活塞都是園柱形體,根據(jù)不同發(fā)動機(jī)的工作條件和要求,活塞本身的構(gòu)造有各種各樣,一般將活塞這個小東西分為頭部、裙部和活塞銷座三個部分。 頭部是指活塞頂端和環(huán)槽部分;钊敹送耆Q于燃燒室的要求,頂端采用平頂或接近平頂設(shè)計有利于活塞減少與高溫氣體的接觸面積,使應(yīng)力分布均勻。多數(shù)汽油機(jī)采用平頂活塞,有些發(fā)動機(jī)(例如直噴式柴油機(jī)和新型的缸內(nèi)噴注汽油機(jī))為了混合氣形成的需要,提高燃燒效率,將爆燃減少到最小程度,需要活塞頂端具有較復(fù)雜的形狀,設(shè)有一定深度的凹坑作為燃燒室的一部分。活塞的凹槽稱為環(huán)槽,用于安裝活塞環(huán);钊h(huán)的作用是密封,防止漏氣和防止機(jī)油進(jìn)入燃燒室。 活塞裙部是指活塞的下部分,它的作用是盡量保持活塞在往復(fù)運動中垂直的姿態(tài),也就是活塞的導(dǎo)向部分;钊共康男螤顦O有講究,尤其是象轎車一類的輕型乘用車,設(shè)計者從發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能出發(fā),常在活塞裙部上動腦筋,以盡量使發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊運行平穩(wěn)。 活塞銷座是活塞通過活塞銷與連桿連接的支承部分,位于活塞裙部的上方。高速發(fā)動機(jī)活塞銷座的特別之處在于銷座孔不一定與活塞在同一中心線平面上,可向一側(cè)偏移一點點,即向作功行程時活塞接觸缸壁的一側(cè)偏移,這樣當(dāng)活塞到上止點變換方向后活塞敲擊缸壁的程度會減少,從而減少了發(fā)動機(jī)噪聲。 活塞環(huán)汽車中有上萬個零件,大至如曲軸、變速箱體,小至彈簧墊圈、螺栓螺帽。每一個零件都有它的作用,象活塞環(huán)這樣的“小不點”,從形狀上看似簡單,重量很輕,價格也很便宜,但作用卻非同小可。缺少了它固然汽車動彈不得,甚至它有一點什么小毛病,汽車也會不正常,要么耗油大,要么動力不足。在整個活塞組與氣缸的配合中,活塞組中真正與氣缸缸壁接觸的是活塞環(huán),它填補(bǔ)了活塞與氣缸壁間的空隙,以封閉燃燒室,因此它也是發(fā)動機(jī)中最容易磨損的零件。活塞環(huán)一般由鑄鐵做成,有一定彈性,截面有多種形狀,表面有涂層以增加磨合性能。當(dāng)發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)時活塞會受熱膨脹,因此活塞環(huán)有開口間隙,安裝時為了保持密封性,要將各活塞環(huán)的開口間隙位置錯開。一個活塞往往有三至四個活塞環(huán),它們按照作用的不同,分為氣環(huán)和油環(huán)兩大類。氣環(huán)裝在活塞頭部上端的環(huán)槽內(nèi),用來防止漏氣,將活塞頭部的熱量傳遞到氣缸壁,疏散活塞的熱量。油環(huán)的作用是防止?jié)櫥透Z入燃燒室,將氣缸壁上過量的潤滑油刮回到油底殼,它安裝在氣環(huán)的下方環(huán)槽內(nèi)。只要保證密封功能的要求,活塞環(huán)數(shù)目少比數(shù)目多好,活塞環(huán)數(shù)目少既保持了最小的摩擦面積,減少功率損耗,又縮短了活塞的高度,相應(yīng)也就降低了發(fā)動機(jī)的高度,目前高速汽油發(fā)動機(jī)一般是兩道氣環(huán)和一道油環(huán)。[1] |