1、2009-2-20,活塞產(chǎn)品知識 ALBAMA,2009-2-20,活塞工作原理和作用,原理： 四沖程發(fā)動機(jī)包括：進(jìn)氣-壓縮-燃燒-排氣這四個過程，而在這些過程中，活塞頂部氣壓的不斷地循環(huán)改變，從而導(dǎo)致活塞的上下來回運(yùn)動。這樣內(nèi)燃機(jī)燃料的熱能就轉(zhuǎn)化成為活塞的上下運(yùn)動的動能，而活塞就是充當(dāng)這種轉(zhuǎn)化的介質(zhì)。 作用： 1.組成燃燒室，承受燃?xì)庾饔昧?，并把它傳給連桿。 2.密封氣缸，防止燃?xì)庑孤┘皾櫥透Z入燃燒室。 3.將熱量傳給氣缸壁。 4.將連桿的側(cè)壓力傳給氣缸壁（圖）,2009-2-20,構(gòu)造： 活塞頂部 Piston Roof 活塞頭部 Piston Head 活塞裙部 Skirt,活塞的結(jié)構(gòu)

2、設(shè)計,Piston,2009-2-20,活塞頂部 Piston Roof,活塞頂部平面： 氣門凹坑 valve relief（圖） 主要是為氣門提供足夠空間，使進(jìn)排氣順暢，同時節(jié)省空間。 （圖）,2009-2-20,活塞頂部 Piston Roof,平頂活塞頂部(Flat head)是一個平面，結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，受熱面積小，頂部應(yīng)力分布較為均勻，一般用在汽油機(jī)上，柴油機(jī)很少采用。圖,2009-2-20,活塞頂部 Piston Roof,凹頂活塞頂部(Cup head)呈凹陷形，凹坑的形狀和位置必須有利于可燃混合氣的燃燒，有雙渦流凹坑、球形凹坑、U形凹坑等等。 多用于柴油機(jī)。,2009-2-2

3、0,活塞頂部 Piston Roof,球形頂（Home head）凸起呈球頂形，其頂部強(qiáng)度高，起導(dǎo)向作用，有利于改善換氣過程，二行程汽油機(jī)（摩托車）常采用圓頂活塞。,凸頂活塞(Hump head）,異型頂（Contour head）,2009-2-20,活塞頭部 Piston Head,活塞頭部指活塞第一道油環(huán)槽(groove）下側(cè)邊至頂面的部分。它有數(shù)道環(huán)槽，用以安裝活塞環(huán)，起密封作用，又稱為防漏部。,柴油機(jī)壓縮比比汽油機(jī)壓縮比高（具體），一般有四道環(huán)槽，上部三道安裝氣環(huán)(Compression ring)，下部安裝油環(huán)。,2009-2-20,活塞頭部的作用 Functions,安裝活塞環(huán)

4、密封作用 ：與活塞環(huán)一起密封氣缸，防止可燃混合氣漏到曲軸箱內(nèi) 傳熱作用：將(7080)%的熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁,2009-2-20,活塞頭部 Piston Head,設(shè)計要點(diǎn)是（加頂部的） 1.具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和剛度。 2.保證工作溫度不過高，溫差少。 3.尺寸盡可能緊湊，以減少活塞的重量。 （圖）,2009-2-20,活塞頭部結(jié)構(gòu),汽油機(jī)一般有三道環(huán)槽， 第一道環(huán)槽工作條件最惡劣，一般離頂部較遠(yuǎn)些。其中有兩道氣環(huán)槽和一道油環(huán)槽， 在油環(huán)槽底面上鉆有許多徑向小孔，使被油環(huán)從氣缸壁上刮下的機(jī)油經(jīng)過這些小孔流回油底殼。,2009-2-20,活塞頭部第一道環(huán)槽設(shè)計,環(huán)槽磨損對活塞的使用性能影響

5、極大（列出），為了延長活塞的壽命，要特別注意提高第一環(huán)槽的耐磨性。 鑲耐磨圈就是在第一道環(huán)槽處（有時包括第二環(huán)槽）鑄入一個耐磨奧氏體高鎳鑄鐵圈（圖） 耐磨原理 粘結(jié)率85%上 為了解決解決活塞頭部裂紋。 1.在燃燒室喉口注入耐熱護(hù)圈（圖p27） 2.在第一環(huán)槽上方車隔熱槽，使部分熱負(fù)荷分流。（圖）,2009-2-20,活塞裙部 Skirt,裙部為 活塞從第一道油環(huán)槽下端面起至活塞最下端的部分，它包括裝活塞銷的銷座孔(pin hole)； 活塞銷座孔加工精度很高？，制作較厚； 卡環(huán) (Circlip)：有些沒有銷座孔近外端面處有卡環(huán)槽，限制活塞銷軸向竄動,2009-2-20,裙部形狀,(1)預(yù)先

6、做成橢圓形 Oval Shape 如果活塞冷態(tài)時裙部為橢圓形，由于熱脹冷縮作用，工作時活塞厚端膨脹較多，薄端較少，就會有橢圓形變成一個圓，使活塞與氣缸之間圓周間隙相等，發(fā)動機(jī)就正常工作了。 橢圓的長軸方向與銷座垂直，短軸方向沿銷座方向。這樣活塞工作時趨近正圓。 裙部的橢圓度一般為0.3-0.5mm,2009-2-20,裙部 Skirt,(2)錐形，階梯形活塞 Taper （高級鑄鐵； 耐熱鋼） 密度??；熱膨脹系數(shù)?。荒湍バ院?；易散熱；好加工等符合各種特性的材料 成形方法： （1）鑄造(Casting)：強(qiáng)度下降小，成本低；容易出現(xiàn)氣孔、縮松； （2）鍛造(Forging)：強(qiáng)度高，導(dǎo)熱性好，成

7、本高，用于強(qiáng)化發(fā)動機(jī)； （3）液態(tài)模鍛：兼有前兩者特點(diǎn)，切削少，利用率高，消除鑄造缺陷，提高毛坯質(zhì)量,2009-2-20,活塞工作條件 Working Conditions 降低磨損，延長壽命。 材料（膨脹系數(shù)與鋁合金相近）： 鎳奧氏體鑄鐵 高錳奧氏鑄鐵,一道鋼圈 Top ring insert 二道鋼圈 Top & 2nd ring insert 耐熱鋼圈 Heat resistant insert,2009-2-20,活塞工藝 Technology (3),冷油道 Oil Cooling Gallery 第一環(huán)槽的環(huán)形冷卻油道使環(huán)槽溫度下降了50左右。 工藝： 用工業(yè)鹽作模，成功率不高 冷油道與鋼圈一起鑄造，工藝難,油冷活塞 振蕩冷卻 噴油冷卻,2009-2-20,活塞試驗(yàn)考核方法,性能試驗(yàn) 機(jī)油消耗量測試 活塞漏氣試驗(yàn) 活塞防拉缸試驗(yàn),可靠性試驗(yàn) 全速全負(fù)荷和超速超負(fù)荷可靠性試驗(yàn) 熱沖擊試驗(yàn),2009-2-20,活塞技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)方法,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在國內(nèi)有兩種： 1）國標(biāo)：GB114882內(nèi)燃機(jī)鋁活塞技術(shù)條件和GB350883內(nèi)燃機(jī)鑄造活塞晶相檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 2）工業(yè)部部標(biāo)：JB3931_85 汽車，摩托車鑄造鋁活塞技術(shù)條件和JB393285汽車，摩托車鑄造鋁活塞晶相表