【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 頂所吸收的熱量通過活塞環(huán)傳導(dǎo)給氣缸體 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ： 1） 活塞內(nèi)腔呈流線型，由活塞頂?shù)淖钚】諒?逐漸擴(kuò)大，使活塞頂吸收的熱量平均分?jǐn)偨o各道活塞環(huán)，避免第一道活塞環(huán)過熱 2） 有的汽油機(jī)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(zhuǎn) 3） 熱負(fù)荷較高的汽油機(jī)活塞一般在第一道環(huán)槽內(nèi)鑲鑄耐熱材料（奧氏體鑄鐵）制造的護(hù)圈，因?yàn)榈谝坏拉h(huán)槽溫度高，鋁合金材料硬度大幅下降，易磨損，導(dǎo)致燃?xì)庑孤┖透Z機(jī)油 4） 四沖程汽油機(jī)一般 23道氣環(huán)， 1道油環(huán)，最低一道油環(huán)槽內(nèi)鉆有許多徑向小孔，氣缸壁上多余機(jī)油刮下后，經(jīng)小孔流回油底殼 裙部 （導(dǎo)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(fù)直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向 （ 2）承受側(cè)壓力 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)活塞裙部的變形 1） 機(jī)械變形：燃?xì)鈮毫ψ饔迷诨钊斏?，?dǎo)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(jié)論：機(jī)械變形和熱變形均使得裙部斷面變成長(zhǎng)軸沿活塞銷方向的橢圓 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ： 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(nèi)，兼做泄油槽）和縱向膨脹補(bǔ)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(nèi)側(cè)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(fù)慣性質(zhì)量，避免下止點(diǎn)時(shí)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(bǔ)償熱變形） 冷態(tài)敲缸現(xiàn)象 ： 活塞裝配時(shí)應(yīng)留有間隙。冷態(tài)裝配間隙若無或過小，則由于活塞工作時(shí)的機(jī)械變形和熱變形時(shí)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(jī)油，重則活塞卡死。 由于冷態(tài)裝配間隙的存在?；钊ぷ鲿r(shí)側(cè)壓力方向的交替變化，時(shí)而是活塞的次推力面?zhèn)荣N緊氣缸壁，時(shí)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(dòng)機(jī)冷車時(shí)敲缸現(xiàn)象嚴(yán)重。 減輕冷態(tài)敲缸現(xiàn)象的主要結(jié)構(gòu)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(diǎn) 之前 就完成推力面?zhèn)鹊膿Q向，避免峰值壓力時(shí)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(jī)。 2)減少冷態(tài)裝配間隙：通過改進(jìn)結(jié)構(gòu)措施，制成反橢圓裙部斷面，牽制裙部工作時(shí)的熱變形，從而在保證活塞工作時(shí)不拉缸的前提下減小活塞配缸間隙，減輕發(fā)動(dòng)機(jī)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?xì)饴┤肭S箱）；是 主要作用。 （ 2）傳熱（將活塞頭部吸收的 70%~80%的熱量傳導(dǎo)給氣缸壁）。 油環(huán)： （ 1）潤(rùn)滑（氣缸壁上鋪油膜） （ 2）刮油（氣缸壁上多余機(jī)油刮落回曲軸箱） （ 3）輔助密封 （二）工作特點(diǎn) ： （ 1）高溫、高壓、高速，潤(rùn)滑不良，磨損嚴(yán)重 （ 2）交變的彎曲應(yīng)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(qiáng)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?gòu)?qiáng)化柴油機(jī)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(chǔ)存少量機(jī)油，以改善潤(rùn)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(jī)理 第一密封面（氣環(huán)裝入氣缸時(shí)產(chǎn)生的 初始彈力 F1） 第二密封面（ 燃?xì)鈮毫?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(shí)產(chǎn)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(jī)理 （六）氣環(huán)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ： （ 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(shí)尖角易折斷 4）帶防轉(zhuǎn)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(jiǎn)單，導(dǎo)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(shí)，分兩種情況：在進(jìn)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(cè)平面，缸壁上的機(jī)油就被刮入下邊隙與背隙內(nèi)；在膨脹作功行程中，燃?xì)鈮毫Φ淖饔么笥谀Σ磷枇蛻T性的影響，環(huán)被壓緊在環(huán)槽的下側(cè)平面，下邊隙與背隙內(nèi)的機(jī)油上竄。 活塞上行時(shí)，在 摩擦阻力、慣性、缸內(nèi)氣體壓力的作用下， 環(huán)將靠緊在 環(huán)槽的下側(cè)平面，下邊隙與背隙內(nèi)的機(jī)油上竄。 由于矩形環(huán)的“泵油”作用，氣缸壁上的機(jī)油將源源不斷地上竄入活塞頂上燃燒室內(nèi)燒掉，使排氣管冒藍(lán)煙。 2） 扭曲環(huán)： a）正扭曲環(huán)：內(nèi)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(nèi)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(cè)氣缸壁的作用力 F1與內(nèi)側(cè)環(huán)的彈力 F2不在一條直線上，于是產(chǎn)生扭曲力矩 M，從而使環(huán)的邊緣與環(huán)槽的上下側(cè)平面都接觸，避免了因環(huán)在環(huán)槽內(nèi)的上下竄動(dòng)造成的“泵油”現(xiàn)象。 環(huán)的扭曲變形應(yīng)使 環(huán)的端面與氣缸壁形成的楔形尖角向下 。（活塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，因“油楔”作用使環(huán)懸浮于氣缸壁，改善潤(rùn)滑，減少摩擦阻力；活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，向下刮油。但如果裝反使尖角朝上，則活塞向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，向上刮油，機(jī)油消耗率劇增，排氣冒藍(lán)煙）。 扭曲環(huán)的優(yōu)點(diǎn)： 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(rùn)滑 d）提高刮油能力 缺點(diǎn)： a）扭轉(zhuǎn)角不超過 1186。，工藝性差 b）不可裝反，否則機(jī)油消耗率成倍增加， 環(huán)上有朝上記號(hào) 3）錐形 環(huán) ： 小錐角，不超過 2186。，方向不可裝反。優(yōu)缺點(diǎn)同扭曲環(huán)，但仍有“泵油”現(xiàn)象。 4）梯形環(huán) ： 側(cè)壓力方向的交替變化，使環(huán)槽間隙時(shí)而減小，時(shí)而增大，間隙中的結(jié)焦被擠出，避免環(huán)因粘結(jié)而折斷，常做第一道氣環(huán)。缺點(diǎn)是環(huán)上、下兩側(cè)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(diǎn)： a）活塞上下移動(dòng)時(shí)均能形成油楔作用，改善潤(rùn)滑 b）避免棱緣負(fù)荷，能很好適應(yīng)活塞的擺動(dòng)及氣缸表面 c）密封性改善 缺 點(diǎn)： 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(jié)構(gòu)特點(diǎn)： （ 1）油環(huán)置于最后一道環(huán)槽，背隙內(nèi)氣體壓力極低，因此，油環(huán)置于氣缸內(nèi)時(shí)，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(gè)中間泄油孔，設(shè)計(jì)重點(diǎn)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(qiáng)，泄油通路大，慣性質(zhì)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(qiáng)度 （ 2）表面耐磨，內(nèi)部有較好的韌性和較高的疲勞強(qiáng)度 （ 3）質(zhì)量?。p少往復(fù)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(jìn)行精磨和研磨 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) ：管狀 （ 1）等截面圓柱形 ：易加工，但質(zhì)量大 （ 2）兩段截錐形：等