活塞的功用及工作条件

　　活塞的功能是承受燃烧气体压力，并将此力通过活塞销传递给连杆以推动曲轴旋转。另外，活塞顶部与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。

　　工作条件：

　　活塞在高温、高压、高速及润滑不良的条件下工作。活塞直接和高温气体接触，瞬时温度可达2500K以上。所以，受热严重，而散热条件又非常差，因此活塞工作时温度很高，顶部高达600~700K，且温度分布极不均匀；活塞顶部承受气体压力很大，尤其是做功行程压力最大，汽油机高达3~5MPa，柴油机高达6~9MPa，这就造成活塞产生冲击，并承受侧压力的作用；活塞在气缸内以极快的速度（8~12m/s）往复运动，且速度在不断地变化，这就产生了较大的惯性力，使活塞受到很大的附加载荷。

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　　根据上述工作条件，活塞所用材料需满足下列要求。

　　①要有足够的刚度与强度，传力可靠。

　　②导热性能良好，要耐高压、耐高温、耐磨损。

　　③质量轻，尽量减小往复惯性力。

　　（2）活塞材料

　　铝合金材料基本可以满足以上要求，因此，活塞一般都采用高强度铝合金，但在一些低速柴油机上应用高级铸铁或耐热钢。

　　（1）铝合金一—质量小，强度大，导热性好。

　　（2）灰铸铁一—承压能力强。少数高强度柴油机采用。

　　注意：

　　现代汽车发动机不论是汽油机还是柴油机广泛采用铝合金活塞，只在极少数汽车发动机上采用铸铁或耐热钢活塞。

　　（3）活塞的构造类型

　　具体如下。

　　①活塞的分类如图2-56和图2-57所示。

　　汽油机活塞类型

　　②活塞的基本结构如图2-58所示。活塞包括活塞顶部、活塞头部、活塞裙部三部分。活塞顶部是燃烧室的组成部分，直接承受气体压力。活塞顶部的形状各异，以满足不同的目的和要求。汽油机活塞顶部多数选用平顶，其优点是制造工艺简单，吸热面积小。为改良混合气形成、燃烧或调节压缩比，有些汽油机活塞选用凹顶活塞。二冲程汽油机常采用凸顶活塞以提高换气效率。

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