活塞产品简介PPT课件

2009-2-20,.,1,活塞产品知识ALBAMA,2009-2-20,.,2,活塞工作原理和作用,原理：四冲程发动机包括：进气-压缩-燃烧-排气这四个过程，而在这些过程中，活塞顶部气压的不断地循环改变，从而导致活塞的上下来回运动。这样内燃机燃料的热能就转化成为活塞的上下运动的动能，而活塞就是充当这种转化的介质。作用：1.组成燃烧室，承受燃气作用力，并把它传给连杆。2.密封气缸，防止燃气泄漏及润滑油窜入燃烧室。3.将热量传给气缸壁。4.将连杆的侧压力传给气缸壁（图）,2009-2-20,.,3,构造：活塞顶部PistonRoof活塞头部PistonHead活塞裙部Skirt,活塞的结构设计,Piston,2009-2-20,.,4,活塞顶部PistonRoof,活塞顶部平面：气门凹坑valverelief（图）主要是为气门提供足够空间，使进排气顺畅，同时节省空间。（图）,2009-2-20,.,5,活塞顶部PistonRoof,平顶活塞顶部(Flathead)是一个平面，结构简单，制造容易，受热面积小，顶部应力分布较为均匀，一般用在汽油机上，柴油机很少采用。图,2009-2-20,.,6,活塞顶部PistonRoof,凹顶活塞顶部(Cuphead)呈凹陷形，凹坑的形状和位置必须有利于可燃混合气的燃烧，有双涡流凹坑、球形凹坑、U形凹坑等等。多用于柴油机。,2009-2-20,.,7,活塞顶部PistonRoof,球形顶（Homehead）凸起呈球顶形，其顶部强度高，起导向作用，有利于改善换气过程，二行程汽油机（摩托车）常采用圆顶活塞。,凸顶活塞(Humphead）,异型顶（Contourhead）,2009-2-20,.,8,活塞头部PistonHead,活塞头部指活塞第一道油环槽(groove）下侧边至顶面的部分。它有数道环槽，用以安装活塞环，起密封作用，又称为防漏部。,柴油机压缩比比汽油机压缩比高（具体），一般有四道环槽，上部三道安装气环(Compressionring)，下部安装油环。,2009-2-20,.,9,活塞头部的作用Functions,安装活塞环密封作用：与活塞环一起密封气缸，防止可燃混合气漏到曲轴箱内传热作用：将(7080)%的热量通过活塞环传给气缸壁,2009-2-20,.,10,活塞头部PistonHead,设计要点是（加顶部的）1.具有足够的机械强度和刚度。2.保证工作温度不过高，温差少。3.尺寸尽可能紧凑，以减少活塞的重量。（图）,2009-2-20,.,11,活塞头部结构,汽油机一般有三道环槽，第一道环槽工作条件最恶劣，一般离顶部较远些。其中有两道气环槽和一道油环槽，在油环槽底面上钻有许多径向小孔，使被油环从气缸壁上刮下的机油经过这些小孔流回油底壳。,2009-2-20,.,12,活塞头部第一道环槽设计,环槽磨损对活塞的使用性能影响极大（列出），为了延长活塞的寿命，要特别注意提高第一环槽的耐磨性。镶耐磨圈就是在第一道环槽处（有时包括第二环槽）铸入一个耐磨奥氏体高镍铸铁圈（图）耐磨原理粘结率85%上为了解决解决活塞头部裂纹。1.在燃烧室喉口注入耐热护圈（图p27）2.在第一环槽上方车隔热槽，使部分热负荷分流。（图）,2009-2-20,.,13,活塞裙部Skirt,裙部为活塞从第一道油环槽下端面起至活塞最下端的部分，它包括装活塞销的销座孔(pinhole)；活塞销座孔加工精度很高？，制作较厚；卡环(Circlip)：有些没有销座孔近外端面处有卡环槽，限制活塞销轴向窜动,2009-2-20,.,14,裙部形状,(1)预先做成椭圆形OvalShape如果活塞冷态时裙部为椭圆形，由于热胀冷缩作用，工作时活塞厚端膨胀较多，薄端较少，就会有椭圆形变成一个圆，使活塞与气缸之间圆周间隙相等，发动机就正常工作了。椭圆的长轴方向与销座垂直，短轴方向沿销座方向。这样活塞工作时趋近正圆。裙部的椭圆度一般为0.3-0.5mm,2009-2-20,.,15,裙部Skirt,(2)锥形，阶梯形活塞Taper（高级铸铁；耐热钢）密度小；热膨胀系数小；耐磨性好；易散热；好加工等符合各种特性的材料成形方法：（1）铸造(Casting)：强度下降小，成本低；容易出现气孔、缩松；（2）锻造(Forging)：强度高，导热性好，成本高，用于强化发动机；（3）液态模锻：兼有前两者特点，切削少，利用率高，消除铸造缺陷，提高毛坯质量,2009-2-20,.,21,活塞工作条件WorkingConditions降低磨损，延长寿命。材料（膨胀系数与铝合金相近）：镍奥氏体铸铁高锰奥氏铸铁,一道钢圈Topringinsert二道钢圈Top&2ndringinsert耐热钢圈Heatresistantinsert,2009-2-20,.,24,活塞工艺Technology(3),冷油道OilCoolingGallery第一环槽的环形冷却油道使环槽温度下降了50左右。工艺：用工业盐作模，成功率不高冷油道与钢圈一起铸造，工艺难,油冷活塞振荡冷却喷油冷却,2009-2-20,.,25,活塞试验考核方法,性能试验机油消耗量测试活塞漏气试验活塞防拉缸试验,可靠性试验全速全负荷和超速超负荷可靠性试验热冲击试验,2009-2-20,.,26,活塞技术标准和检验方法,技术标准在国内有两种：1）国标：GB114882内燃机铝活塞技术条件和GB350883内燃机铸造活塞晶相检验标准2）工业部部标：JB3931_85汽车，摩托车铸造铝活塞技术条件和JB393285汽车，摩托车铸造铝活塞