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活塞
活塞的主要作用是承受气缸中气体作用力,并将此力通过活塞销传给连杆,以推动曲轴旋转。
它的结构分为顶部、头部和裙部。活塞顶部与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室;头部用来安装活塞环;裙部主要用作运动导向。
知识链接
1.通常平顶活塞适合四冲程汽油机,凹顶活塞适合四冲程柴油机,凸顶活塞多用于二冲程发动机。
2.大部分发动机活塞由铝合金制成,因此发动机如果过热,会导致活塞变形,甚至烧毁。
3.铝合金活塞裙部黑色的涂层是石墨,目的是让活塞在工作时的磨合性更好。
直喷汽油机活塞
活塞剖视图一
活塞剖视图二
平顶活塞
凹顶活塞
凸顶活塞
为了解决高转速发动机上活塞的机械与热负荷大幅增加的问题,防止活塞头部温度过高,不使第一道环槽加剧磨损,很多铝合金活塞在第一道环槽处镶有奥氏体铸铁耐热护圈。很多发动机还在其活塞头部设计有特定形状的机油振荡冷却通道,以实现机油内部冷却,从而降低活塞的热变形,延长活塞使用寿命。
直喷汽油机活塞顶部为弧状的曲线形,喷油器对应的活塞凹坑的开口指向进气侧,火花塞布置在中间,空气进入气缸后形成逆滚流,将喷射的燃油和蒸发的燃油送到火花塞附近。在压缩行程中,逆滚流得到加强,以利于燃烧。
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1.直喷发动机由于有稀燃和均质燃烧两种模式,因此其活塞顶部设计要满足两种燃烧模式需求。
2.油冷活塞现在几乎已经成为高性能发动机的标配,但是大多数机油喷嘴只将机油喷射至活塞销处,而非活塞内部。
机油振荡冷却活塞
活塞环槽护圈
直喷汽油机活塞