活塞是一种在气缸内滑动的中空圆柱体,其外径与气缸的内径相等。它承受着汽缸中的燃烧压力,并通过活塞销和连杆将这个力传递给曲轴。此外,活塞与汽缸盖、汽缸壁共同构成燃烧室。整个活塞主要由三个部分组成:活塞顶、活塞头和活塞裙。活塞在高温、高压、高速和润滑不良的条件下工作,因此它直接与高温气体接触。瞬间温度可达2500K以上,因此受热严重,而散热条件又很差,使得活塞工作时温度很高,顶部高达600~700K,且温度分布很不均匀。活塞顶部承受着很大的气体压力,特别是作功行程压力最大,汽油机高达3~5MPa,柴油机高达6~9MPa,这就对活塞产生了冲击,并承受侧压力的作用。活塞在气缸内以很高的速度(8~12m/s)往复运动,且速度在不断地变化,这就产生了很大的惯性力,使活塞受到很大的附加载荷。活塞在这种恶劣的条件下工作,会产生变形并加速磨损,还会产生附加载荷和热应力,同时受到燃气的化学腐蚀作用。
活塞的三个部分 活塞主要由三个部分组成:活塞顶、活塞头和活塞裙。活塞顶是最上面的部分,承受着燃烧室中的高压气体。活塞头是连接活塞销和连杆的部分,承受着燃气的压力。活塞裙是与汽缸壁接触的部分,有助于减小摩擦。 活塞的工作条件 活塞在高温、高压、高速和润滑不良的条件下工作。它直接与高温气体接触,瞬间温度可达2500K以上。活塞顶部温度高达600~700K,温度分布很不均匀。在作功行程中,活塞承受的压力最大,汽油机高达3~5MPa,柴油机高达6~9MPa。活塞需要承受冲击和侧压力的作用,同时在气缸内以很高的速度(8~12m/s)往复运动,产生很大的惯性力。 活塞的变形和磨损 活塞在恶劣的条件下工作,容易产生变形和加速磨损。附加载荷和热应力会导致活塞的变形,同时受到燃气的化学腐蚀作用,使活塞的磨损加剧。活塞在发动机中承担着重要的作用,它的工作条件非常苛刻。为了保证发动机的正常运行,活塞必须具备高强度、高耐磨性和良好的热稳定性。活塞的材质和制造工艺对发动机的性能有着重要的影响。因此,汽车制造商需要不断改进活塞的设计和制造技术,以提高发动机的性能和可靠性。