【文章內容簡介】 頂所吸收的熱量通過活塞環(huán)傳導給氣缸體 結構特點 ： 1） 活塞內腔呈流線型，由活塞頂?shù)淖钚】諒?逐漸擴大，使活塞頂吸收的熱量平均分攤給各道活塞環(huán)，避免第一道活塞環(huán)過熱 2） 有的汽油機的活塞在第一道環(huán)槽上面，切出一道較環(huán)槽窄而寬的隔熱槽，隔斷傳給第一道活塞環(huán)的熱流通路，使熱流方向折轉 3） 熱負荷較高的汽油機活塞一般在第一道環(huán)槽內鑲鑄耐熱材料（奧氏體鑄鐵）制造的護圈，因為第一道環(huán)槽溫度高，鋁合金材料硬度大幅下降，易磨損，導致燃氣泄漏和竄機油 4） 四沖程汽油機一般 23道氣環(huán)， 1道油環(huán)，最低一道油環(huán)槽內鉆有許多徑向小孔，氣缸壁上多余機油刮下后，經(jīng)小孔流回油底殼 裙部 （導向部）油環(huán)槽底面至活塞底端的外圓柱表面 主要作用 ：（ 1） 活塞往復直線運動導向 （ 2）承受側壓力 發(fā)動機工作時活塞裙部的變形 1） 機械變形：燃氣壓力作用在活塞頂上，導致 銷座彎曲變形；裙部擠壓變形 2）熱變形：銷座附近金屬堆積，受熱后熱膨脹量大 （a）彎曲變形 （b）擠壓變形 （c）銷座熱變形 （d）裙部綜合變形 結論：機械變形和熱變形均使得裙部斷面變成長軸沿活塞銷方向的橢圓 結構特點 ： 1）裙部橫斷面呈反橢圓形（活塞裙部加工成短軸沿活塞銷方向） 2） 沿高度方向呈上小下大的圓錐形（同一截面從上到下溫度 ↘ ） 3） 裙部次推力面?zhèn)乳_“ T”形槽或“ П ”形槽，次推力面?zhèn)乳_橫向隔熱直槽（油環(huán)槽內，兼做泄油槽）和縱向膨脹補償斜槽（避免拉傷氣缸壁）使其具有一定彈性 4）銷座附近裙部凹陷 ~（減少此處金屬堆積，以減少熱變形） 5）雙金屬活塞（銷座內側鑲鑄熱膨脹系數(shù)極低的恒范鋼片，牽制此處熱變形） 6）拖板式裙部（活塞銷座下方挖去大塊金屬，以減輕往復慣性質量，避免下止點時活塞裙部下端與曲軸平衡重相碰，并且可使裙部富有彈性，補償熱變形） 冷態(tài)敲缸現(xiàn)象 ： 活塞裝配時應留有間隙。冷態(tài)裝配間隙若無或過小，則由于活塞工作時的機械變形和熱變形時裙部直徑增大，容易拉傷氣缸壁（又稱拉缸），輕則造成漏氣、竄機油，重則活塞卡死。 由于冷態(tài)裝配間隙的存在。活塞工作時側壓力方向的交替變化，時而是活塞的次推力面?zhèn)荣N緊氣缸壁，時而是活塞的主推力面?zhèn)荣N緊氣缸壁，形成金屬敲缸聲，加劇裙部磨損。顯然，發(fā)動機冷車時敲缸現(xiàn)象嚴重。 減輕冷態(tài)敲缸現(xiàn)象的主要結構措施 ： 1)活塞銷偏置：偏向主推力面?zhèn)?1~2mm，可使活塞越過上止點 之前 就完成推力面?zhèn)鹊膿Q向，避免峰值壓力時刻過渡 ，因而可以減輕敲缸現(xiàn)象，但增加了裙部尖角處的磨損，常見于汽油機。 2)減少冷態(tài)裝配間隙：通過改進結構措施，制成反橢圓裙部斷面，牽制裙部工作時的熱變形，從而在保證活塞工作時不拉缸的前提下減小活塞配缸間隙，減輕發(fā)動機冷車敲缸現(xiàn)象。 分成氣環(huán)和油環(huán) （一）作用 ： 氣環(huán)： （ 1） 密封（防止燃氣漏入曲軸箱）；是 主要作用。 （ 2）傳熱（將活塞頭部吸收的 70%~80%的熱量傳導給氣缸壁）。 油環(huán)： （ 1）潤滑（氣缸壁上鋪油膜） （ 2）刮油（氣缸壁上多余機油刮落回曲軸箱） （ 3）輔助密封 （二）工作特點 ： （ 1）高溫、高壓、高速，潤滑不良，磨損嚴重 （ 2）交變的彎曲應力（氣缸壁沿高度方向有加工錐度，環(huán)有開口）。 （三）要求 ： （ 1）足夠的強度、沖擊韌性 （ 2）耐高溫（第 1道氣環(huán)）、耐磨 （四）材料 ： （ 1）一般用 合金鑄鐵，少數(shù)高速強化柴油機用鋼片環(huán)（以提高彈力和沖擊韌性） （ 2） 第 1道氣環(huán)的工作表面一般都鍍上多孔性鉻（硬度高，并能儲存少量機油，以改善潤滑條件） （ 3）其余氣環(huán)一般鍍錫（鑄鋁活塞）或磷化（鍛鋁活塞）（以改善磨合性能） （五）氣環(huán)的密封機理 第一密封面（氣環(huán)裝入氣缸時產生的 初始彈力 F1） 第二密封面（ 燃氣壓力 F2） 氣環(huán)的切口端呈迷宮式布置（減少漏氣）。 第一密封面很重要，若失效，則第二密封面建立不起來，因此 氣環(huán)裝入氣缸時產生的初始彈力 F1很重要。 由書本 64頁圖 2－ 28可知，第一道氣環(huán)的初始彈力 F1要求最小，隨后的幾道氣環(huán) 的初始彈力 F1大小要求依次遞增。 氣環(huán)的密封機理 （六）氣環(huán)的結構特點 ： （ 1）切口形狀： 1）直角切口： 工藝性好，密封效果差 2）階梯切口：密封好，工藝性差 3）斜切口： 介于中間，但套裝時尖角易折斷 4）帶防轉銷釘槽切口： 方向不可裝反，否則，漏氣量急劇增加 （ 2）氣環(huán)的斷面形狀 ： 1） 矩形環(huán) ： 工藝最簡單，導熱性好，但存在“泵油”現(xiàn)象 矩形環(huán)的“泵油”作用原理 解釋： 活塞下行時，分兩種情況：在進氣行程中，由于環(huán)與缸壁的摩擦阻力以及環(huán)本身的慣性，環(huán)將靠緊環(huán)槽的上側平面，缸壁上的機油就被刮入下邊隙與背隙內；在膨脹作功行程中，燃氣壓力的作用大于摩擦阻力和慣性的影響，環(huán)被壓緊在環(huán)槽的下側平面，下邊隙與背隙內的機油上竄。 活塞上行時，在 摩擦阻力、慣性、缸內氣體壓力的作用下， 環(huán)將靠緊在 環(huán)槽的下側平面，下邊隙與背隙內的機油上竄。 由于矩形環(huán)的“泵油”作用，氣缸壁上的機油將源源不斷地上竄入活塞頂上燃燒室內燒掉，使排氣管冒藍煙。 2） 扭曲環(huán)： a）正扭曲環(huán)：內圓上邊緣切去部分金屬或外圓下邊緣切去部分金屬 b）反扭曲環(huán)：內圓下邊緣切去部分金屬或外圓上邊緣切去部分金屬 扭曲環(huán)成因： 活塞環(huán)裝入氣缸后，其外側氣缸壁的作用力 F1與內側環(huán)的彈力 F2不在一條直線上，于是產生扭曲力矩 M，從而使環(huán)的邊緣與環(huán)槽的上下側平面都接觸，避免了因環(huán)在環(huán)槽內的上下竄動造成的“泵油”現(xiàn)象。 環(huán)的扭曲變形應使 環(huán)的端面與氣缸壁形成的楔形尖角向下 。（活塞向上運動時，因“油楔”作用使環(huán)懸浮于氣缸壁，改善潤滑，減少摩擦阻力；活塞向下運動時，向下刮油。但如果裝反使尖角朝上，則活塞向上運動時，向上刮油，機油消耗率劇增，排氣冒藍煙）。 扭曲環(huán)的優(yōu)點： a）密封性、磨合性好（線接觸） b）防止“泵油”現(xiàn)象 c）形成油楔，改善潤滑 d）提高刮油能力 缺點： a）扭轉角不超過 1186。，工藝性差 b）不可裝反，否則機油消耗率成倍增加， 環(huán)上有朝上記號 3）錐形 環(huán) ： 小錐角，不超過 2186。，方向不可裝反。優(yōu)缺點同扭曲環(huán)，但仍有“泵油”現(xiàn)象。 4）梯形環(huán) ： 側壓力方向的交替變化，使環(huán)槽間隙時而減小，時而增大，間隙中的結焦被擠出，避免環(huán)因粘結而折斷，常做第一道氣環(huán)。缺點是環(huán)上、下兩側平面難以精磨，工藝性差，仍有“泵油”現(xiàn)象 5） 桶面環(huán) ：與氣缸壁凸圓弧面接觸 優(yōu)點： a）活塞上下移動時均能形成油楔作用，改善潤滑 b）避免棱緣負荷，能很好適應活塞的擺動及氣缸表面 c）密封性改善 缺 點： a）工藝性差（凸圓弧面難加工） b）仍有“泵油”現(xiàn)象 （七）油環(huán)的結構特點： （ 1）油環(huán)置于最后一道環(huán)槽，背隙內氣體壓力極低，因此，油環(huán)置于氣缸內時，必須具有較大的初始彈力 （ 2）油環(huán)的斷面形狀如圖，均分布若干個中間泄油孔，設計重點在于提高與氣缸壁的接觸比壓，以提高刮油能力 （ 3）油環(huán)分為兩種類型： 1）普通槽孔式油環(huán)： 合金鑄鐵，鼻形倒角 2）組合鋼片式油環(huán)：接觸比壓大，刮油能力強，泄油通路大，慣性質量小，但制造成本高 組合油環(huán) 1上刮片 2襯簧 3下刮片 4活塞 （一）活塞銷 作用 ： 連接活塞和連桿小頭，并將活塞承受的氣體力傳給連桿 要求： （ 1）足夠的剛度、強度 （ 2）表面耐磨，內部有較好的韌性和較高的疲勞強度 （ 3）質量?。p少往復慣性力 ） 材料與工藝 ： 一般為低碳鋼或低碳合金鋼，經(jīng)表面滲碳或滲氮處理以提高心部沖擊韌性和表面硬度，然后進行精磨和研磨 結構特點 ：管狀 （ 1）等截面圓柱形 ：易加工，但質量大 （ 2）兩段截錐形：等