2.3.1 活塞 (课件）-高二《汽车发动机构造与维修》同步教学（西安电子科大出版社）

　　　　2.3 活 塞 连 杆 组 　　活塞连杆组由活塞、活塞环、活塞销、连杆等机件组成(见图2-1)。 2.3.1 活塞 　　1. 活塞的作用、工作条件及要求 　　活塞的主要作用是承受气缸中气体压力所造成的作用力，并将此力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转(作功行程)。活塞顶部还与气缸盖和气缸壁共同组成燃烧室。 　　2. 活塞的结构 　　如图2-12所示，活塞的基本构造可分为顶部、头部和裙部三部分。 图2-12 活塞结构剖示图 (a) 全剖；(b) 部分剖 　　1) 活塞顶部 　　活塞顶部的形状与选用的燃烧室形式有关。汽油机的活塞顶部多采用平顶，如图2-13(a)所示，其优点是吸热面积小，制造工艺简单。有些汽油机为了改善混合气的形成和燃烧采用凹顶活塞，如图2-13(b)所示。二冲程发动机通常采用采用凸顶活塞，如图2-13(c)所示。一汽丰田花冠轿车发动机的活塞顶部采用锥形挤压式结构(见图2-13(g))，以提高燃烧室的热效率。 　　柴油机的活塞顶部常常设有各种各样的凹坑，如图2-13(d)、(e)、(f)所示，其具体形状、位置和大小都必须与柴油机可燃混合气的形成或与燃烧要求相适应。 图2-13 活塞顶部的形状 (a) 平顶；(b) 凹顶；(c) 凸顶；(d)、(e)、(f) 凹坑；(g) 锥形挤压式 　　2) 活塞头部 　　活塞头部是指活塞环槽以上的部分，其主要作用有以下 三个： 　　承受气体压力，并传给连杆； 　　与活塞环一起实现气缸的密封； 　　将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传导到气缸壁上。 　　3) 活塞裙部 　　活塞裙部是指从油环槽下端面起至活塞底面的部分，其 作用是为活塞在气缸内外往复运动导向和承受侧压力。活塞 工作时产生的机械变形(燃烧气体压力与侧压力的作用)和热变形(热容量的作用)，使得其裙部断面变成长轴在活塞销方向上的椭圆。 　　鉴于上述情况，为使铝合金活塞在热态下接近一个圆柱形，必须事先把活塞做成直径上小下大的近似圆锥形(见图 2-14(a))。在其裙部断面加工为长轴垂直于活塞销座方向的椭圆形，以保证活塞在正常工作温度下与气缸壁间保持有比较均匀的间隙，以免在气缸内卡死或引起局部磨损(见图2-14(a))。有的活塞将销座附近的裙部外表面制成下陷0.5～1.0mm (见图2-14(b))，其目的是为了减少活塞销座附近裙部的热变 形量。 图2-14 活塞裙部的不同形状和结构 (a) 活塞裙部形状；(b) 拖板式活塞的裙部结构；(c) 活塞裙部镶有恒范钢片的结构 　　4) 活塞销座 　　活塞销座的作用是将活塞顶部气体作用力经活塞销传给连杆。销座的加强筋通常与活塞内壁相连，以提高其刚度。销座孔内安放有弹性卡环的卡槽。卡环用来防止活塞销在工作中发生轴向窜动。一般发动机活塞的销座轴线与活塞的中心线垂直相交，当活塞在上止点改变运动方向时，由于侧压力瞬时换向，使活塞与缸壁的接触面突然由一侧平移至另一侧，便产生活塞对气缸壁的“拍击”(俗称活塞敲缸)，增加了发动机的噪音。因此，某些高速发动机将活塞销座朝向承受膨胀作功侧压力的一面偏移1～2 mm(见图2-15)。 图2-15 活塞销偏置时的工作情况 $