东莞装载机考证与你分析活塞作用

东莞诚材教育网址：http://www.px36.com/ ，装载机铲车培训15天，学费2000元；装载机铲车考证3天，学费1200元；随到随学，考试合格发建设局上岗证；电话：13713201360，13826911180，0769-89877058，校址：东莞市万江牌楼基公交站台后面诚材教育。

东莞装载机培训考证，东莞学装载机，东莞装载机司机培训，东莞装载机培训考证学校，东莞考证装载机证培训，东莞叉车证年审，东莞电工证年审，东莞焊工证年审，东莞电工证年审换证。

    I.功用

    活塞的功用是与汽缸盖、汽缸壁等共同组成燃烧室，承受气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转。

    2. 东莞装载机考证告诉你工作条件

    活塞在高温、高压、高速及润滑和散热均困难的条件下工作。

汽油机活塞顶部在做功行程时，瞬时的压力值可达5 MPa，而对于柴油机活塞，其最大值可达10 MPa，增压时则更高。高压导致活塞的侧压力大，加速活塞外表面的磨损，也容易引起活塞的变形。   

由于活塞顶部直接与高温气体接触，而活塞的散热条件极差，因此活塞的温度很高，可达600 -700 K。高温一方面使活塞材料的机械强度显著下降，另一方面会使活塞的热膨胀量增大，容易破坏与其相关零件的配合。

    活塞在汽缸内做高速运动，一般汽车用汽油机转速为4 000 - 6 000 r/min，活塞的平均速

度为8一12m/s，其瞬间速度会更高。由受力分析可知，活塞运动速度的大小和方向在不断地变化，故可引起较大的惯性力，它将使曲柄连杆机构的各零件和轴承承受附加载荷。

    3. 东莞装载机考证告诉你要求如下：

    活塞有如下要求:要有足够的强度和刚度，质量要尽量小，以保持最小的惯性力;导热性要好，有充分的散热能力;要有足够的耐热性;活塞与汽缸壁间应有较小的摩擦系数;温度变化时，尺寸和形状变化要小;和汽缸壁间要保持最小的间隙。

    4.材料

    汽车发动机目前广泛采用的活塞材料是铝合金。铝合金活塞具有质量刁义为同样结构的铸铁活塞的50%-70%)、导热性妞约为铸铁的3倍)的优点。缺点是热膨胀系数较大，在温

度升高时，强度和硬度下降较快。活塞用的铝合金中，使用较广泛的是硅铝合金，因其具有较小的膨胀系数和密度，耐磨性也较好。少数机械负荷和热负荷较大的柴油机活塞采用了高强度和耐热性较好的铜镍镁铝合金，它的膨胀系数和密度都大于硅铝合金。近年来柴油机活塞又启用了灰铸铁材料，以发挥铸铁的优势(成本低、耐热性好，且膨胀系数小，能减少装配间隙)。新设计的灰铸铁活塞的质量比铝合金的还轻，它完全跳出了一般活塞的结构形式(如薄顶、楔形单销座，只在侧压力的方向保留裙部，再加上喷机油冷却等)。

    5.构造

活塞的基本结构可分为顶部、头部、裙部

 (I) 东莞装载机考证与你介绍活塞顶部

活塞的顶部是燃烧室的组成部分，用来承受气体压力。为了提高刚度和强度，并加强散热能力，其背面多有加强筋。活塞顶部形状、位置、大刁诸p和燃烧室的具体形式有关，需要满足可燃混合气形成和燃烧的要求。根据活塞顶部形状不同，主要分为平顶活塞、凸顶活塞和凹顶活塞，形状如图3.18所示。平顶活塞结构简单，且受热面积小、温度低，在汽油机上被广泛采用;凸顶活塞的顶部刚度最大，制造时可减轻顶部的厚度，因而质量轻但顶部温度较高，主要用于二冲程发动机;凹顶活塞主要是防止高压缩比发动机碰撞气门(也可用凹坑的深度来调整压缩比)，多用于柴油机。 

 活塞顶部通常有尺寸和重量分组标记、向前安装标志(有的在销座外圆上)等标识。

    (2)活塞头部

 活塞头部指第一道活塞环槽到活塞销孔以上部分。它有数道环槽，用以安装活塞环，起密封作用，又称为防漏部。柴油机压缩比高，一般有四道环槽，上部三道安装气环，下部安装油环。汽油机一般有三道环槽，其中有两道气环槽和一道油环槽，在油环槽底面上钻有许多径向小孔，使被油环从汽缸壁上刮下的机油经过这些小孔流回油底壳。第一道环槽工作条件最恶劣，一般应离顶部较远些。

活塞顶部吸收的热量主要经过防漏部安装的活塞环传给汽缸壁，再由冷却水传出去。总之，活塞头部的作用除了用来安装活塞环外，还有密封作用和传热作用，与活塞环一起密封汽缸，防止可燃混合气漏到曲轴箱内，同时还将70%一80%的热量通过活塞环传给汽缸壁。

 如图3.19所示，有的发动机活塞在第一道环槽上面，切出一道较环槽窄的隔热槽，其作用是隔断从活塞顶部流下来的部分通路，迫使热流方向折转，把原来应由第一道环散走的热量，分散给第二、第三道环，以消除第一道环过热后产生积炭和卡死在环槽上的可能性。    为了保护环槽，有的发动机在环槽部位镶有用耐热材料制造的环槽护圈，以提高活塞的使用寿命

 (3)活塞裙部  

自油环下端面到活塞底面的部分称为活塞裙部。东莞装载机考证告诉你活塞的裙部是用来为活塞导向和承受侧压力的，因而裙部要有一定的长度，以保证可靠的导向;又要有足够的面积，以防止活塞对汽缸壁的单位面积压力过大，破坏润滑油膜、加大磨损。 裙部的基本形状为薄壁圆筒，完整的称为全裙式。高速发动机趋于大缸径短行程、并降低发动机的高度，为了避免活塞与曲轴平衡重块相碰，有时也为了减少质量，在保证有足够承压面积的情况下、在活塞不受作用力的两侧，即沿销座孔线方向的裙部去掉一部分，形成半拖板式裙部，或者全部去掉，形成拖板式裙韶图3.21)，拖板式裙部的弹性较大，可以减小活塞与汽缸壁间的装配间隙。

 东莞装载机考证告诉你活塞销座是活塞通过活塞销与连杆的连接部分，销座孔有很高的加工精度，位于活塞裙部的上部，为厚壁圆筒结构，用以安装活塞销。活塞所承受的气体压力、惯性力，都是通过销座传给活塞销的。活塞销座分组与活塞销选配，以达到高精度的配合，销座孔的尺寸分组通常用色漆标于销座下方的外表面。

为了保证活塞的正常工作，活塞各部与汽缸壁之间必须保持一定的间隙，其中起导向作用的裙部与汽缸之间的间隙尤为重要，若间隙过小，将因活塞膨胀而出现拉缸、卡死等故障;间隙过大，又将出现敲缸、窜气等故障。

活塞工作时，在气体压力、侧压力、热负荷等作用下会产生变形，如图3.22所示。东莞装载机考证告诉你在气体压力作用下活塞顶部会产生弯曲变形;在热负荷作用下活塞会产生上大下小的倒锥形及长轴沿着销座孔轴线方向的椭圆形;在侧压力作用下也产生上述销座处变形。另外，整个活塞的热膨胀量大于汽缸的膨胀量。

    为了保证活塞能够正常工作:

 ①活塞整体上预先制成上小下大的阶梯形或锥形，如图3.23所示。头部与裙部的直径差一般为0.5一0.9mm

 ②预先将活塞制成长轴垂直销座方向的椭圆形，如图3.22所示。

 ③活塞铸造时在销座外端面处凹陷0.5一1 mm以上二项结构措施，是与活塞的热变形及侧压力变形相适应，使活塞在工作温度下变成接近于正圆柱形，从而获得较均匀的配合间隙。

    ④裙部开有绝热一膨胀概图3.24)。在裙部受侧压力较小的面，开有“T"形或“II”形槽。其中横槽叫隔热槽，它开在头部最下面的一道油环槽中或裙部上边沿，其作用是减少头部热量向裙部传导，从而减少裙部的热膨胀;另外，它还可增强油环的回油能力。竖槽称为膨胀槽，其作用是使裙部具有一定的弹性和热态时能起补偿作用，使活塞在装配间隙较小的情况下热膨胀时不致卡缸。为了防止由于应力集中造成开槽沿槽端延仲破裂，开槽的端部均钻有圆孔。活塞裙部开槽削弱了其强度和刚度，只适用负荷不大的汽油机。

   ⑤采用双金属活塞，即在活塞裙部或销座内嵌铸人钢片。以减小活塞裙部的膨胀量，这是目前国内外所广泛采用的一种措施。双金属活塞由于结构和作用原理不同，可分为恒范钢片式、自动调节式和筒形钢片式等几种。

    a.恒范钢片式图3.25( a)为恒范钢片式活塞，恒范钢是含镍33% -36%的低碳合金钢，它的膨胀系数仅为铝合金的1/10左右。活塞销座通过恒范钢片与裙部相连，这样销座的膨胀对裙部不直接产生影响。此外，由于裙部在膨胀时侧压力受恒范钢片的牵制，膨胀量大为减小。

   b．自动调节式图3.250))为自动调节式活塞。较小膨胀系数的低碳钢片贴在销座铝层的内侧，它不仅依靠钢片的牵制作用，更主要的是利用钢片与铝壳之间的双金属效应来减小裙部侧压力方向的膨胀氢双金属效应原理:双金属贴合在一起，温度升高膨胀后，二者因仲长不同而产生弯曲，使有效膨胀量减小，温度愈高，弯曲愈大，减小程度也愈大)。由于双金属效应对膨胀的控制作用随温度的提高而增大，所以称为热膨胀自动调节式活塞，或称为热补偿式活塞。此类结构在高速汽油机中广泛使用。

诚材教育乘车路线：东莞汽车总站乘61、K3、62路车到万江区牌楼基站下车即到,东莞市万江区牌楼基社区公交站台后面（万江地税局对面）

  c.筒形钢片式图3.26所示为筒形钢片式活塞，多用于柴油机。浇铸时，将钢筒夹在铝合金中，由于铝合金的系数大于钢，冷凝后位于钢筒外面的铝合金层就紧固在钢筒上，使外层铝合金的收缩受到钢筒的阻碍而减小，同时产生预应力，铝合金为拉应力，钢筒为压应力。钢筒内侧铝合金层与钢筒没有金属结合，就无阻碍地向里收缩，二者之间形成一迸“收缩缝隙”。当活塞工作温度升高时，内层铝合金的膨胀先要消除“收缩缝隙”，而后才能推动钢筋外胀，外层铝合金与钢筒的膨胀过程下首先要消除应力，从而次交少了铝合金的膨胀量，整个裙部的膨胀相应减小。另外，钢筒形状特殊，在销座部分为平面形，膨胀时产生圆环效应，力图使平面外鼓将筒变圆，从而使侧压力面膨胀更小，而主要在销座方向膨胀。

 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，由于侧压力瞬间换向，使活塞与缸壁的接触面突然由一侧平移至另一侧(如图3.27所示)，便产生活塞对汽缸壁的“拍击”(简称敲缸)，增加了发动机的噪声，因此，高速发动机将活塞销座朝向承受膨胀做功侧压力的一献图中左侧)偏移1一2 nun，这样，在接近上止点时，作用在活塞销座轴线以右的气体压力大于左边，使活塞倾斜，裙部下端提前换向。然而在活塞越过上止点、侧压力反向时，活塞才以左下端接触处为支点，顶部向左辍不是平移)，完成换向。可见偏置销座使活塞换向延长了时间且分为两步，第一步是在气体压力较小时进行，且裙部弹性好，有缓冲作用;第二步中气体压力大，但它是个渐变过程。为此，两步过渡使换向冲击力大为减弱。过渡应早于最高压力形成时刻，过早的点火易引起敲缸。可见，正确的点火提前角是平稳过渡的保证。

    东莞装载机考证告诉你由于某些活塞裙部膨胀槽的位置和顶部形状不对称、气门坑或偏置销座等原因，使活塞安装时有一定的方向，为了防止装错，这种活塞顶面上一般都有方向标宝己，安装时加以注意。