第三讲 活塞组件.ppt

一、活塞的作用和工作条件 活塞组所处的工作条件极为恶劣，它是在高温、高负荷、高速运动、润滑不良以及冷却困难等情况下工作的。 受力－－ 气缸内气体作用力P、高速往复运动质量所产生的往复惯性力 Pj、以及连杆倾斜时所产生的侧推力PH的周期性作用。 受热－－ 高温燃烧气体的周期加热。长时间在高温状态下工作，不仅使活塞材料的强度降低，同时，活塞组靠近燃烧室的部分也将产生热变形和很大的热应力。 受摩擦－－ 在侧推力作用和润滑不良的条件下进行高速往复运动，使活塞组产生较大的摩擦损失和磨损。同时，周期性改变方向的侧推力也必将使活塞不断撞击气缸套，引起活塞变形和气缸套振动。 二、活塞的要求和材料 合金铸铁 铝合金 球墨铸铁 耐热合金钢。 合金铸铁 铝合金 球墨铸铁 耐热合金钢。 合金铸铁 铝合金 球墨铸铁 耐热合金钢。 三、柴油机活塞的组成和结构特点 活塞本体 活塞环 活塞销 活塞本体结构型式可分为： 活塞本体上部主要用于接受气体作用及装活塞环，称为顶部。 下部为裙部，主要传递侧推力或启闭气口。 活塞顶面是燃烧室底面，其形状根据燃前供应可燃混合气的方式进行设计制造。 头部直径在冷态下呈上小下大的微锥形或阶梯形。 裙部被制成短轴在活塞销方向的椭圆形，或将销座侧的裙部加工出凹陷区域。 活塞顶部形 状 活塞侧表面形状 活塞裙部的椭圆变形 十字头活塞 活塞的冷却方式大致有三种： 冷却液的输送方式－－筒形活塞 在曲轴箱内设置固定的滑油喷管－－对准活塞冷却腔进行喷射； 在曲轴连杆中钻孔，通过连杆小端－－活塞销－活塞销座－活塞头部。 冷却液的输送方式－－十字头活塞 活塞冷却机构 套管式冷却机构 铰链式冷却机构 活塞冷却套管密封函 活塞冷却油路机构 3、活塞环 活塞环－－开有切口的扁形金属圆环，圆周方向产生弹力、装入活塞环槽后，端面与环槽存在轴向间隙。随活塞装入缸套后，仍存在切口开度。同时在径向方向上，环的内圆与环槽底圆间也存在间隙。 活塞环按功用分为密封环、刮油环和承磨环。 3、活塞环 （1）密封环（气环） 功用－－阻止气缸中气体泄漏，并将活塞的部份热量传给气缸套。 组合－－为得到理想的密封、耐磨和布油等综合性能，一个活塞的密封环组常由各种截面形状活 塞环组合而成。而且往往第一道密封环采用镀铬环，能使这一道环的密封性能、磨合性能、耐用性有明显提高，而且对保护下部的其它活塞环也有良好效果。 气环密封原理 密封环截面形状 气环截面形状 活塞环切口 活塞泵油原理 (2)刮油环（油环） 刮油环用来刮除缸壁内表多余的润滑油。 刮油环刮油原理 刮油环截面形状 弹簧胀圈刮油环 (3)承磨环 在十字头式活塞裙嵌有承磨环，是专门为活塞与气缸的磨合而设置。它由3～4段青铜环嵌入燕尾形的活塞环槽而形成。其外圆直径比裙部直径大。磨合期中，先是承磨环与缸套磨合，待承磨环逐渐磨平后活塞 裙才与磨合过的缸套接触进行磨合。运行中，已磨平的承磨环不必更换。从承磨环的磨损情况，可以分析活塞与缸套的磨损情况是否正常。实践证明承磨环是改善活塞与缸套磨合性能的有效措施。 承磨环 4、活塞销 筒形活塞用活塞销与连杆小端连接起来，活塞所受气体力经活塞销座传给活塞销，再传给连杆小端。 活塞销与活塞销座孔和连杆小端孔配合有浮动式和固定式两类。 浮动式活塞销 ：工作时，活塞销与活塞销座孔及连杆小端均有间隙。由于两个配合面均可相对转动，故磨损小且均匀。但配合间隙要求控制严格。 活塞销的轴向定位1 活塞销的轴向定位2 5、活塞杆与填料函 十字头式柴油机的活塞通过活塞杆、十字头与连杆小端相连。活塞杆与活塞及十字头均为固接，用来传递压力，具有较强抗压能力和良好的压杆稳定性。 活塞杆 活塞销填料函 课外作业 1、活塞的冷却有哪几种形式？各有何特点？ 2、筒形活塞裙部为什么要做成椭圆形？其长短轴各在什么方向？ 活塞组件1-活塞本体；2-气环；3-油环；4-活塞销 * * * 活塞的作用和工作条件 活塞的要求和材料 柴油机活塞的组成和结构特点 作 用 与气缸、汽缸盖等组成封闭的燃烧室空间； 承受气体的压力，并通过连杆传递给曲轴； 承受连杆侧推力，起往复运动的导向作用； 启闭气门，控制换气 筒形活塞 二冲程 一、活塞的作用和工作条件 活塞组的工作条件 ； 要求 在保证强度和刚度足够的前提下，尽可 能减轻质量； 尽量减少活塞顶从燃烧气体吸收热量， 又能尽快地将所吸收的热量散走， 防止活塞过热； ； 既要保证燃烧室良好的气密性，又应尽 可能减少活塞组的摩擦损失 摩擦副具有良好的润滑、较小的磨损以 及较少的润滑油消耗量 。 二、活塞的要求和材料 合金铸铁 铝合金 球墨铸铁 耐热合金钢 。 常用材料 二、活塞的要求和材料 优点： 具有较高