发动机活塞 - 它是什么以及它的用途
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发动机活塞 - 它是什么以及它的用途

与汽车工业兴起时的类似产品相比,现代内燃机具有复杂的结构。 这是由于以下事实:为了确保稳定性,经济性和效率,制造商在功率单元上安装了附加的电子系统。

尽管电气系统很精巧,但ICE设备并没有太大变化。 该单元的主要元素是:

  • 曲柄机构
  • 气缸活塞组;
  • 进排气歧管;
  • 气体分配机制;
  • 马达润滑系统。

曲柄和气体分配等机制应同步。 这要归功于驱动器。 它可以是皮带或链条。

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每个发动机组件都执行重要的功能,否则,动力单元的稳定运行(甚至是可操作性)将无法实现。 考虑一下活塞在电机中发挥的功能及其装置。

什么是发动机活塞?

该部件安装在所有内燃机中。 没有它,就不可能确保曲轴的旋转。 不管单元是否修改(二冲程或四冲程),活塞操作均保持不变。

该圆柱形部分被附接到连杆,该连杆又被固定在曲轴曲柄上。 它允许您转换由于燃烧释放的能量。

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活塞上方的空间称为工作室。 它占用了汽车引擎的所有时钟(四冲程修改示例):

  • 进气阀打开,空气与燃料混合(在大气压化油器型号中),或者空气本身被吸入(例如,空气在柴油发动机中被吸入,并且在体积压缩后将燃料供应到所需的程度);
  • 当活塞向上移动时,所有的阀门都关闭,混合物无处可去,它收缩。
  • 在最高点(也称为死点),火花被提供给压缩空气燃料混合物。 腔体中形成了急剧的能量释放(混合气着火),由于这种膨胀,活塞向下移动。
  • 一旦到达最低点,排气门就会打开,并且废气会通过排气歧管排出。
发动机活塞 - 它是什么以及它的用途

发动机活塞组的所有元件仅以一定的排量执行相同的循环,这确保了曲轴的平稳旋转。

由于气缸壁和活塞O形圈之间的密封性,因此产生了压力,因此该元件移至下止点。 随着相邻气缸的活塞继续旋转曲轴,第一个在气缸中移动到上止点。 因此,存在往复运动。

活塞设计

活塞下方的某些零件表示安装在曲轴上的零件的组合。 实际上,这是一个圆柱形的元件,在压缩冲程结束时,在燃料和空气的混合物发生微爆炸时会承受机械应力。

活塞装置包括:

  • 底部;
  • O型圈的凹槽;
  • 短裙。
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活塞通过钢销固定在连杆上。 每个元素都有其自己的功能。

底部

该部分的这一部分承担机械应力和热应力。 它是工作室的下边界,所有上述措施都在其中发生。 底部并不总是平坦的。 其形状取决于所安装的电动机的型号。

密封件

在此部分中,安装了刮油器和压缩环。 它们在气缸的气缸体之间提供了最大的密封性,因此随着时间的流逝,不是发动机的主要部件磨损,而是可互换的环。

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最常见的修改是针对三个O形圈:两个压缩环和一个刮油器。 后者调节气缸壁的润滑。 底部和密封部分的组合通常被活塞头称为机械学。

裙子

零件的此部分提供稳定的直立位置。 裙部的壁引导活塞并防止其翻倒,因此,机械载荷将不会沿气缸壁均匀分布。

活塞的主要功能

活塞的主要功能是通过推动连杆使曲轴运动。 当燃料和空气的混合物被点燃时,发生该动作。 底部的平坦表面承受所有机械应力。

除了此功能之外,该部分还具有其他一些属性:

  • 它将气缸中的工作室密封,因此,爆炸效率具有最大百分比(此参数取决于压缩程度和压缩量)。 如果O形圈磨损,则密封性会受到影响,同时,动力装置的性能会下降;发动机活塞 - 它是什么以及它的用途
  • 冷却烹饪箱。 此功能值得单独购买,但简而言之,当在气缸内点燃时,温度会急剧上升至2度。 为确保零件不会从中熔化,散热非常重要。 该功能由密封环,活塞销和连杆共同完成。 但是主要的排热元素是油和空气-燃料混合物的新鲜部分。

活塞类型

迄今为止,制造商已经开发了活塞的许多不同的改进。 在这种情况下,主要任务是在减少零件磨损,提高单位生产率和充分冷却接触元件之间取得“黄金平均”。

为了更好地冷却活塞,需要使用更多的宽环。 但这会降低电动机的效率,因为部分能量将用来克服更大的摩擦。

根据设计,所有活塞都分为两个修改:

  • 对于两冲程发动机。 它们的底部具有球形形状,从而改善了燃烧产物的去除和工作室的填充。发动机活塞 - 它是什么以及它的用途
  • 用于四冲程发动机。 在这样的修改中,底部将是凹入的或平坦的。 第一类在改变气门正时时更安全-即使在气门打开的情况下,活塞也不会与其碰撞,因为它具有相应的凹槽。 而且,这些元件提供了混合物在工作室中的更好的混合。

柴油发动机活塞-零件的单独类别。 首先,它们比汽油ICE的类似物强得多。 这是必要的,因为必须在气瓶内部产生超过20个大气压的压力。 由于高温和巨大的压力,传统的活塞将很容易塌陷。

其次,这种活塞通常具有称为活塞燃烧室的特殊凹槽。 在进气冲程,它们会产生湍流,从而改善热底部的冷却,并使燃油与空气更有效地混合。

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这些元素还有另一种分类:

  • 投。 它们是通过铸造连续的毛坯制成的,然后在车床上加工。 这种模型用于乘用车。
  • 国家队。 这些零件由不同的零件组装而成,从而可以组合用于各个活塞元件的材料(例如,裙板可以由铝合金制成,而底部可以由铸铁或钢制成)。 由于高成本和设计复杂性,这种活塞没有安装在常规电动机中。 此修改的主要应用是使用柴油运行的大型内燃机。

发动机活塞要求

为了使活塞能够完成其任务,在其制造过程中必须满足以下要求:

  1. 它必须承受高温负荷,同时又不会在机械应力作用下变形,并且电动机的效率不会随温度的变化而下降,因此材料不应具有较高的膨胀系数。
  2. 制成零件的材料不得由于滑动轴承的作用而迅速磨损。
  3. 活塞应该轻巧,因为惯性导致质量增加,连杆和曲柄上的负载增加了数倍。

在选择新活塞时,考虑制造商的建议非常重要,否则发动机将承受额外的负载甚至失去稳定性。

问题与解答:

活塞在发动机中起什么作用? 在气缸中,由于空气-燃料混合物的燃烧和相邻活塞向下运动对曲柄的冲击,它们进行往复运动。

有哪些活塞? 搭配不同底厚的对称和不对称裙摆。 有可控膨胀活塞、自动加热活塞、自动加热活塞、双活塞活塞、带挡板、带斜角裙边、Evotec、锻造铝的活塞。

活塞的设计特点是什么? 活塞不仅形状不同,用于安装 O 形圈的槽数也不同。 活塞裙可以是锥形或桶形的。

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