柴油机活塞简介
柴油机结构
柴油机结构1. 柴油机的概述柴油机是一种常见的内燃机，它利用压缩空气与燃油的混合物在汽缸内燃烧产生能量。
相对于汽油机来说，柴油机的结构更为复杂，但其高效率和经济性使其在各种应用场景中得到广泛使用。
2. 柴油机的基本结构柴油机的基本结构由以下几个部分组成：2.1 缸体柴油机的缸体是整个柴油机的基本骨架，它由坚固的铸铁制成。
每个汽缸都有一个独立的缸体，缸体上有一对气门用于调控进出气体的流动。
柴油机一般有多个汽缸，其数量通常根据使用需求而有所不同。
2.2 活塞和连杆柴油机的活塞是位于缸体内的一个运动部件，它通过配合活塞环与缸体形成密封。
活塞下方与曲轴通过连杆相连，活塞的上下运动会通过连杆的转动带动曲轴的旋转。
2.3 曲轴曲轴是柴油机的核心部件之一，它通过连杆带动活塞的上下往复运动变为曲轴的旋转运动。
曲轴上有凹槽，用于与连杆的小头连接，通过这种连接方式将活塞的上下往复运动转化为曲轴的旋转运动。
2.4 燃油系统柴油机的燃油系统用于供给柴油燃料到汽缸中进行燃烧。
燃油系统由燃油箱、燃油泵、喷油嘴等部分组成。
燃油泵负责将柴油从燃油箱中抽送到喷油嘴，喷油嘴则将高压柴油喷射到汽缸中。
2.5 气缸盖气缸盖位于缸体的顶部，用于封装缸体和气缸内的气门等部件。
气缸盖上有进气阀和排气阀，通过控制进气和排气过程，有效调节柴油机的工作状态。
2.6 进气系统和排气系统进气系统将外部空气引入到柴油机中，供给混合物的制备。
排气系统则将燃烧产生的废气排出到外部。
这两个系统分别由进气管道、进气阀、排气管道和排气阀等部分组成。
3. 柴油机的工作原理柴油机的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1.进气：在活塞下降时，活塞通过进气阀打开，汽缸内充满了新鲜的空气。
2.压缩：活塞上升时，缸内空气被压缩，压缩比一般在16:1到20:1之间。
3.燃烧：当活塞接近顶部时，高压柴油喷射到缸内，瞬间着火燃烧。
燃烧过程将燃料的化学能转化为热能，并推动活塞向下运动。
简述活塞的结构
简述活塞的结构活塞是一种常见的机械零件，广泛应用于各种发动机、压缩机和泵等设备中。
活塞的结构是由活塞头、活塞杆和活塞腹组成。
活塞头是活塞的顶部，通常是一个圆锥形或圆柱形的凸起。
它的作用是在活塞在缸体内运动时，将燃烧室内的压力转化为活塞的机械能。
活塞头通常由高温合金或铸钢制成，以保证其在高温和高压环境下的稳定性和耐久性。
活塞杆是活塞的连接部分，将活塞头与活塞腹连接起来。
它通常是一个圆柱形的金属杆，一端与活塞头连接，另一端则通过活塞销与连杆相连。
活塞杆承受着活塞在缸体内往复运动时的拉压力，因此需要具备足够的强度和刚性。
常见的活塞杆材料有铸铁、钢和铝合金等。
活塞腹是活塞的中间部分，形状通常是一个圆柱体或圆锥体。
它与缸体内壁形成一个密封的空间，通过活塞在缸体内的往复运动来实现气缸内的工作介质的压缩、燃烧和排放。
为了保证活塞与缸体之间的密封性，活塞腹通常需要与缸体内壁之间形成一个极其精密的配合间隙。
此外，活塞腹还需要具备足够的强度和刚性，以抵抗来自燃烧室内的高温和高压力。
活塞腹通常由铸铁、铝合金或镍基合金等材料制成。
活塞的结构设计和制造工艺对于发动机等设备的性能和可靠性具有重要影响。
合理的活塞结构能够提高发动机的燃烧效率和动力输出，同时减少摩擦损失和热量损失。
传统的活塞结构已经得到了长期的发展和改进，如增加活塞环、采用镀铬技术、优化活塞形状等，以提高活塞的密封性、降低摩擦和磨损。
随着技术的进步和发动机的应用领域的不断扩展，一些新型活塞结构也开始得到广泛关注和应用。
例如，采用陶瓷材料制造的活塞能够提高活塞的耐磨性和热稳定性，从而延长发动机的使用寿命。
另外，采用轻质材料制造的活塞可以减轻发动机的重量，提高整车的燃油经济性。
活塞作为一种重要的机械零件，其结构设计和制造工艺对于发动机等设备的性能和可靠性具有重要影响。
通过合理的结构设计和制造工艺，可以提高活塞的密封性、降低摩擦和磨损，从而提高发动机的效率和可靠性。
活塞5文档
活塞5活塞是一种常用的机械传动元件，其作用是将往复直线运动转变为往复旋转运动。
活塞通常用于内燃机、汽车发动机、液压机械等领域。
本文将介绍活塞的结构、工作原理以及应用领域。
1. 结构活塞一般由活塞头、活塞杆、活塞环和活塞体四个部分组成。
1.1 活塞头活塞头是活塞的上部，也称为活塞顶。
它是一个圆形或凸起的表面，并且通常带有一个或多个凹槽，用于安装和固定活塞环。
1.2 活塞杆活塞杆是活塞的下部，也称为活塞底。
它是一个长条状零件，连接着活塞头和活塞环。
1.3 活塞环活塞环是环形的零件，通常由金属材料制成。
它们被安装在活塞头上的凹槽中，用于密封气缸和活塞之间的空间。
活塞环的主要功能是减少活塞与气缸壁之间的摩擦和密封气缸。
1.4 活塞体活塞体是连接活塞头和活塞杆的部分，通常为圆柱形。
它通过活塞杆与其他机械部件连接，完成往复运动。
2. 工作原理活塞主要通过往复直线运动将气体或液体的压力转化为往复旋转运动，从而驱动其他机械部件。
在内燃机中，活塞上方是燃烧室，当燃烧室内的混合气受到点火或压缩后，产生爆炸燃烧，释放出高压气体。
这些高压气体推动活塞向下运动，产生功。
活塞运动过程中，气缸壁上的活塞环密封气缸，防止气缸内的高压气体泄漏。
在液压机械中，活塞与液体密封形成密闭容器，在液压力的作用下，活塞会往复运动，推动其他部件进行工作。
活塞运动过程中，润滑油保证活塞与气缸壁之间的摩擦最小，从而提高效率。
3. 应用领域活塞作为一种常见的机械传动元件，广泛应用于以下领域：•内燃机：活塞是内燃机的实质部分，通过往复运动转化燃烧室内气体压力为动力，驱动汽车、发电机等机械设备。
•液压机械：液压机械中的活塞通过液压力进行往复运动，推动液压缸、液压泵等设备工作。
•压缩机：活塞压缩机将气体压缩，用于制冷、空调、工业生产等领域。
•高压泵：活塞泵是一种常见的输送液体的设备，广泛应用于化工、冶金、石油等行业。
综上所述，活塞是一种重要的机械传动元件，具有广泛的应用领域。
活塞知识简介
?裙部的椭圆度一般为0.15-0.6mm
锥形，阶梯形活塞
活塞沿高度方向的温度很不均匀，活塞的温度是
上部高、下部低，膨胀量也相应是上部大、下部小。为了使工作时活塞上下直径趋于相等，即为圆柱形而做成.
活塞的相关工艺
裙部开孔切除
?裙部开孔，裙部不受侧力部分切除目的
顶部喷二硫化钼
与顶部阳极氧化作用相似，用以提高顶部的耐高温性，但二硫化钼兼有润滑作用。（左图中大的活塞为阳极氧化处理，小的活塞为喷二硫化钼）
裙部镀锡
用电解沉积或热浸法在裙部表面镀上一层0Байду номын сангаас001~0.003毫米的锡层。锡之地软而且具有良好的亲油性，故能有效地其高活塞与缸套的磨合性。使用最为广泛。
裙部涂石墨
活塞知识简介
活塞，是在气缸中作往复运动的圆柱状零件，也可以看成是“活动的塞子”。它的主要作用是承受燃烧气体的压力，通过活塞销把作用力传给连杆驱动曲轴旋转。此外，它的顶部还和缸盖、缸筒共同组成燃烧室。在进气、压缩、排气行程中，它还起到吸气、压缩气体和排除废气的作用。
活塞的工作条件十分恶劣。活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。活塞直接与高温气体接触，瞬时温度可达2500K以上，因此，受热严重，而散热条件又很差，所以活塞工作时温度很高，顶部高达600～700K，且温度分布很不均匀；活塞顶部承受气体压力很大，特别是作功行程压力最大，汽油机高达3～5MPa，柴油机高达6～9MPa，这就使得活塞产生冲击，并承受侧压力的作用；活塞在气缸内以很高的速度(8～12m/s)往复运动，且速度在不断地变化，这就产生了很大的惯性力，使活塞受到很大的附加载荷。活塞在这种恶劣的条件下工作，会产生变形并加速磨损，还会产生附加载荷和热应力，同时受到燃气的化学腐蚀作用。它要承受高温（最高达2500℃以上）、高压（大气压力的40～60倍）、高速（12～20 m/s）、周期性冲击及化学腐蚀。例如一个直径90 mm的活塞，大约要承受3吨的压力，可见活塞确实是重担在肩。为了减轻重量和惯性力，活塞一般用铝合金铸造，有些赛车的活塞采用锻造，结实耐用。
活塞的基本构造
活塞的基本构造活塞的基本构造活塞是内燃机中的一个重要部件，它的作用是将燃气压力转化为机械能，推动曲轴旋转。
下面将从活塞的基本构造、材质、制造工艺和使用注意事项等方面进行详细介绍。
一、基本构造1. 活塞头：也叫顶盖，是活塞上部的凸起部分，通常为圆形或半球形。
它与气缸盖之间形成缸内燃烧室。
2. 活塞体：是活塞的主体部分，通常为圆柱形。
它与气缸壁之间形成密闭空间。
3. 活塞环：是安装在活塞体上的环形零件，通常由铸铁或钢制成。
它们分别安装在活塞头和活塞底部上，并与气缸壁紧密接触以确保密封性。
4. 活塞销：是连接活塞和连杆的零件，通常由高强度钢制成。
它通过连接孔固定在活塞体上，并通过滑动轴承与连杆连接。
二、材质1. 活塞头和底部通常由铝合金制成，因为铝合金具有良好的热传导性能和轻质化特点。
2. 活塞体通常由铸造铁或铸造钢制成，因为这些材料具有高强度和良好的耐磨性能。
3. 活塞环通常由铸造铁或钢制成，因为这些材料具有良好的耐磨性能和弹性模量。
4. 活塞销通常由高强度钢制成，因为它需要承受大的拉力和压力。
三、制造工艺1. 活塞头和底部采用压铸工艺制造，先将液态铝合金注入模具中，然后通过高压将其压实成型。
2. 活塞体采用精密铸造工艺制造，先将液态金属注入模具中，然后通过真空吸附除去气泡并冷却成型。
3. 活塞环采用锻造或滚动加工工艺制造，先将圆形毛坯加热至一定温度，然后通过冲压或滚动加工使其形成环形零件。
4. 活塞销采用锻造工艺制造，先将钢坯加热至一定温度，然后通过锤击或压制使其形成棒状零件，最后通过数控加工中心进行精密加工。
四、使用注意事项1. 活塞在使用过程中应定期检查，发现磨损严重或裂纹等问题应及时更换。
2. 活塞与气缸壁之间的间隙应适当，过大会影响密封性能，过小会导致卡死。
3. 活塞环应安装正确位置和方向，且不得有缺口或变形。
4. 活塞销应保持光滑和干净，并定期更换润滑油。
总结：活塞是内燃机中的一个重要部件，其基本构造包括活塞头、活塞体、活塞环和活塞销。
柴油机活塞简介
活塞环
对活塞环的要求：
活塞环应有良好的密封线能，且要耐磨，特别是抗熔着磨损的 性能要高；要有适当的弹性，足够的强度和热稳定性。 活塞环的材料要弹性较好，摩擦系数小，耐磨、耐高温、导热 性好、韧性好；有良好的初期磨合性、储油性和耐酸腐蚀。一般 采用合金铸铁（加硼、高硅）、可锻铸铁、球墨铸铁。为了提高 活塞环的工作能力，常采用的结构措施和制造工艺有：表面镀铬 以提高耐磨性；多孔性镀铬（松孔镀铬），以提高表面储油性并 加速新环的磨合；内表面刻纹以提高弹性；环外表面开设蓄油沟 槽；环外表面镀铜以利于磨合，喷镀钼以防止粘着磨损等。 活塞环应与气缸壁严密贴合，用漏光法检查时，环的漏光处应 不多于两处，每处漏光长度应＜30°弧度，漏光间隙应＜ 0.02~0.04mm，超过时应更换新环。活塞环的开口间隙要适当， 开口过小时无膨胀余地，易导致环的折断。开口过大时，又存在 漏气现象。 在回装活塞环时，每个环的开口之间应错开120°，且开口不 得对着活塞销座的方向，以此来保证气缸的密封性良好。
活塞的作用及工作条件
作用：活塞的主要作用是在保证密封的情况下完成
压缩和膨胀过程，并将气体力经连杆传递给曲轴。 筒形活塞还要承受侧推力，起着滑块的作用。二冲 程柴油机中的活塞还要启、闭气口，控制换气。 工作条件：在柴油机工作中，活塞受到燃气高温、 高压、烧蚀和腐蚀作用。它的热负荷和机械负荷很 高，而活塞材料在高温下机械性能又有所降低，所 以活塞在工作中易出现裂纹和变形。活塞与气缸之 间，在相对运动中产生摩擦和撞击。在气缸中，活 塞由于温度很高，燃气冲刷，往复运动等原因，它 和气缸之间不可能建立液体动力润滑，因此摩擦损 失功大，磨损严重。在中、高速柴油机中，活塞具 有较大的往复惯性力，使得柴油机的振动加剧。
活塞环
活塞的知识点范文
活塞的知识点范文活塞是一种常见的机械元件，广泛应用于各种机械设备中。
它是一种直线往复运动的元件，常用于将压缩空气或液体转化为机械运动。
1.活塞的构造活塞通常由金属材料制成，如铸铁、铸钢或铝合金。
它通常是圆柱形的，具有一个圆柱形的顶部，称为活塞头，底部则是平的，并且与机械设备的运动部件相连，通常是连杆。
活塞通常通过活塞环在活塞和气缸壁之间形成密封。
2.活塞的运动原理当压缩空气或液体进入活塞的反面时，会产生压力，从而推动活塞往前移动。
当压缩物质通过进气阀或喷射器进入气缸时，它会推动活塞顶部，完成一次工作循环。
当推动完成后，活塞会返回原位，来完成下一次循环。
3.活塞的应用活塞被广泛应用于内燃机、压缩机、液压机、水泵和气动工具等机械设备中。
例如，汽车发动机的活塞通过腔内的火花塞产生火花引燃混合气体，从而推动活塞运动，带动连杆和曲轴转动，进而带动车轮运动。
4.活塞材料的选择活塞通常需要具有较高的强度、硬度和耐磨性，因为它需要承受高压力和高摩擦力。
不同类型的活塞材料适用于不同的工作条件。
例如，铀铁合金具有良好的耐磨性和刚性，适用于高压力和高温条件下的内燃机；铝合金活塞轻便且具有良好的导热性，适用于低压力和低温条件下的压缩机。
5.活塞环的作用活塞环是安装在活塞上的环形零件，用于控制气缸内壁与活塞之间的密封。
它可以防止压缩物质泄漏到活塞和气缸壁之间，并减少摩擦和磨损。
活塞环通常由弹簧钢制成，具有耐磨性和较好的弹性。
6.活塞的维护和保养为了保证活塞的正常工作和延长使用寿命，需要进行适当的维护和保养。
这包括定期更换活塞环、检查和清洁活塞和气缸壁，避免过度加热和过度磨损。
此外，还需要保持活塞环的正常工作状态，并避免过度沉积或变形。
总结起来，活塞是一种重要的机械元件，广泛应用于各种机械设备中。
了解活塞的构造、运动原理和应用，可以对机械设备的工作原理有更深入的了解，并能够进行适当的维护和保养，以确保设备的正常运行和延长使用寿命。
活塞的知识点
活塞的知识点活塞是一种机械零件，常用于内燃机、压缩机和水泵等设备中。
它具有往复运动的特点，通过固定在活塞杆上的活塞环与缸体之间的配合间隙实现密封和传动力。
活塞的结构和材料：活塞通常由铝合金、铸铁或钢材制成。
它的形状通常是圆柱形，两端分别为活塞头和活塞脚。
活塞头是活塞直径较大的一端，它与活塞环一起负责实现与缸体之间的密封。
活塞脚是活塞直径较小的一端，它通过活塞销与连杆相连接。
活塞的功能：活塞在内燃机中的主要功能是将燃气压力转化为直线运动力。
当燃烧室中的燃烧气体被点火后，压力会使活塞向下运动，从而推动连杆和曲轴旋转，将活塞的线性运动转化为旋转运动。
这种转化是内燃机正常工作的基础。
活塞的运动规律：活塞在往复运动过程中会经历四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、爆炸冲程和排气冲程。
吸气冲程时，活塞向下运动，气缸内气体通过进气阀进入燃烧室。
压缩冲程时，活塞向上运动，将气体压缩至最小体积，增加气体的密度和压力。
爆炸冲程时，点火器点燃混合气体，气体的燃烧产生高温高压气体推动活塞向下运动。
排气冲程时，活塞再次向上运动，将燃烧后的废气通过排气阀排出。
活塞的维护和故障排除：为了确保活塞的正常工作，需要定期进行维护保养。
首先，要保持活塞与缸体之间的密封性能，定期更换活塞环以防止燃气泄漏。
其次，要保持活塞的表面光滑，减少摩擦阻力，延长使用寿命。
此外，还需定期检查活塞销和连杆的连接状态，确保其稳固可靠。
当活塞出现故障时，可能会导致内燃机无法正常工作。
常见的故障原因包括活塞环磨损、活塞变形或破裂、活塞杆与连杆脱节等。
在发现故障时，应及时修理或更换活塞，以确保设备的正常运行。
综上所述，活塞作为内燃机等设备的关键部件，承担着将燃气压力转化为动力的重要任务。
了解活塞的结构、功能以及维护方法，有助于我们更好地理解和运用这一机械原理，提高设备的效率和使用寿命。
柴油机结构二
柴油机结构二柴油机结构二一、活塞及活塞杆活塞由其下部一铸铁制成的活塞裙以及上部一耐热钢制成的活塞头组成。
它们用螺栓连在一起并固定在活塞杆上。
活塞部件相互间的位置由活塞头上车削的凹槽和定位销来固定。
每个活塞上装有5~6道活塞环,活塞环装在头部镀锚的环槽中。
最上面的2~3道活塞环是带斜切口的窄环;紧接下去的2道活塞环是带有重叠搭口的宽环,最下面的那道环是刮油环。
所有活塞环顶部和底部的外缘都稍有倒角,以便在新活塞环磨合期间缸套上留有油膜。
为了控制热应力,某些现代柴油机采用薄壁集中冷却活塞。
在这种情况下,活塞头内部有一插件,它用来对冷却液流导向,以增强传统的"鸡尾震荡"效应。
活塞杆从顶部法兰到与十字头中心相对位置处锺孔。
一根长管从此孔插人几近孔底。
管的外径小于孔的直径,因此在活塞杆和管子之间形成一个环形空间。
活塞杆的下端直径减小,插入十字头内孔中,并用螺帽将十字头与活塞杆紧固。
活塞杆上装有定位销,以确保各部件的正确装配。
在十字头两端轴颈处,各装有十字头滑块。
十字头滑块由发动机机架内的十字头导板导向。
十字头滑块在十字头上的位置由定位销确定,并用锥头螺栓紧固在十字头上。
s汁字头滑块表面浇有自合金,为确保提供足够的滑油,自合金表面开有水平沟槽。
十字头短且坚固,轴承的结构使轴承与轴颈间的承受压力沿整个轴承长度均匀分布。
为改善轴承工作条件,在后来的设计中,减少了轴承承受压力,提高了圆周速度。
活塞由强力润滑系统供给的油来冷却。
冷却油经管路导人,经伸缩管或饺接管及活塞杆内的环形空间流进活塞的冷却空间,再由活塞经活塞杆内管、十字头中的管道以及开槽管排人发动机上装有观察镜的"控制箱"中ot曲轴箱与扫气箱之间的密封,通过位于扫气箱底部的活塞杆填料箱来完成。
每个填料箱都装有2个密封环和3个刮油环。
密封环装在最上面,它分为四段,通过圈簧将其箍紧在活塞杆周围。
二、连杆和主轴承-十字头轴承和曲柄销轴承都由铸钢制成,分成上下两部分,由紧配螺栓紧固在连杆上。
柴油机活塞行程的定义是指
柴油机活塞行程的定义1. 引言柴油机是一种内燃机，通过柴油的燃烧产生动力。
在柴油机中，活塞行程是指活塞在缸体内上下运动的距离。
活塞行程的定义对于了解柴油机工作原理和性能优化非常重要。
2. 活塞行程的基本概念在柴油机中，活塞是一个圆筒形零件，通常由铝合金制成。
它位于缸体内，并通过连杆与曲轴相连接。
活塞的上下运动被称为活塞行程。
活塞行程可以分为上止点和下止点两个位置。
上止点是指活塞向缸盖方向移动至最高位置时的位置。
下止点是指活塞向曲轴方向移动至最低位置时的位置。
3. 活塞行程与柴油机性能活塞行程对柴油机性能有着重要影响。
以下是几个与活塞行程相关的重要因素：3.1 缸容积柴油机的缸容积是指在活塞行程范围内，缸体内气体容纳的体积。
缸容积可以通过计算活塞的直径和行程来确定。
较大的缸容积意味着更多的燃料和空气可以进入缸体，从而产生更大的爆发力。
3.2 压缩比压缩比是指柴油机在压缩冲程中气缸内气体的最高压力与最低压力之间的比值。
较高的压缩比可以提高燃料的燃烧效率，从而提高柴油机功率和燃油利用率。
3.3 爆发力爆发力是指柴油机在每个工作循环中产生的动力。
较大的活塞行程可以增加爆发力，从而提高柴油机的动力输出。
4. 活塞行程与柴油机设计活塞行程对于柴油机设计也有一定影响。
4.1 动力输出较大的活塞行程可以提供更大的动力输出，适用于需要高功率输出的应用，如重型卡车和船舶。
4.2 燃油消耗较小的活塞行程可以减少燃料消耗，适用于需要节省燃料的应用，如轿车和机械设备。
4.3 振动和噪音较小的活塞行程可以减少柴油机的振动和噪音，提供更平稳的运行。
5. 活塞行程的测量方法为了准确测量活塞行程，可以使用以下方法：5.1 位移传感器通过安装位移传感器在活塞上，可以实时监测活塞的位置，并计算出活塞行程。
5.2 光电传感器光电传感器可以通过检测活塞上的反射光信号来确定活塞位置，从而测量出活塞行程。
5.3 曲轴位置传感器曲轴位置传感器可以监测曲轴的旋转角度，并通过计算与活塞位置之间的关系来确定活塞行程。
第三节 活塞及活塞的检修
第一道活塞环工作条件最恶劣，直接承受高温、高
压燃气的作用。 活塞环运动形式复杂：轴向运动和轴向振动，径向 运动和径向振动，回转运动，扭曲振动。
活塞环工作中易出现的故障： ①因振动、与气口挂碰(二冲程机)、弹性张合等
作用有可能产生裂纹或折断。
②柴油机运行中，会因燃烧不良、滑油过多将活
塞环粘着在环槽里，失去密封作用，造成燃烧室窜
二、活塞的要求和材料 要求：
•
• 材料：
强度高、刚度大、密封可靠、散热性好、冷 却效果好、摩擦损失小、耐磨损； 对中、高速柴油机还要求重量轻(密度小)。
常用材料有三种：铸铁(合金铸铁、球墨铸铁) 、钢 (铸钢、耐热合金钢)和铝合金(高速机为了减小往复惯 性力)。
活塞：活塞头+活塞裙 活塞头：与燃气直接接触， 承受高温与高压。 活塞裙：与气缸套接触，产 生摩擦与磨损。 大中型柴油机活塞头跟裙部 分开制造(合理使用材料)。 活塞头通常由铸钢或耐热合 金钢制造。 活塞裙一般用耐磨铸铁制造。 中小型柴油机活塞头与裙部 制成一体，由铸铁制造。 某些小型高速机，活塞用铝 合金制造(减轻活塞重量)。
循环冷却(先周围后中部)。 此时需在活塞顶内设循环 腔或埋入蛇形管。 此种冷却方式可对活塞顶
部进行均匀而有效地冷却，
但对强化承度很高的现代柴 油机仍不能满足要求。
第三种为振荡冷却。 在活塞顶内腔中设臵大容积的冷却空间，并利用进、出口 位臵不同，保证冷却腔中的冷却液只充满40%～60%，并以 一定的循环速度流过。由于活塞运动的往复惯性力，使得冷 却液在腔室中产生上下冲刷振荡，加强对活塞顶的冷却作用。 振荡冷却方式 在大、中型强载 柴油机上普遍采 用。
活 塞 裙 部 的 椭 圆 变 形 演 示
中小型柴油机活塞的尺寸较小，
1.列表说明柴油机和汽油机用活塞的主要结构特点。
.列表说明柴油机和汽油机用活塞的主要结构特点。
柴油机和汽油机用活塞的主要结构特点如下：
1. 顶部形状：柴油机活塞顶部通常设计成深坑形，以适应燃烧过程中的高压和高温环境。
而汽油机活塞顶部通常较为平坦，以利于火焰传播和燃烧。
2. 环槽：柴油机活塞通常具有更多和更宽的环槽，以容纳更多的活塞环，提高密封性能和耐磨性。
汽油机活塞的环槽数量和宽度可能相对较少。
3. 材料选择：柴油机活塞由于需要承受更高的压力和温度，通常采用强度更高、耐热性更好的材料制造，如铸铁或钢。
汽油机活塞则通常使用铝合金材料，以减轻重量和提高导热性。
4. 喷油嘴安装：柴油机活塞上通常设有喷油嘴安装孔，以便将燃料喷入燃烧室。
而汽油机则没有这个需求。
5. 压缩比：柴油机的压缩比通常较高，因此柴油机活塞的形状和尺寸可能需要进行相应的设计，以适应更高的压缩比需求。
活塞介绍
活塞的基本结构
活塞的基本构造可分为顶部、头部和裙部三部分： 1. 活塞顶部：活塞顶部的形状与选用的燃烧室形式有 关。汽油机活塞顶部多采用平顶，其优点是吸热面 积小，制造工艺简单。有些汽油机为了改善混合气 形成和燃烧而采用凹顶活塞。凹坑的大小还可以用 来调节发动机的压缩比。 2. 活塞头部：活塞头部是活塞环槽及以上部分。其主 要作用有：a.承受气体压力，并传递给连杆；b.与 活塞环一起实现气缸的密封；c.将活塞顶部所吸收 的热量通过活塞环传递给气缸壁。
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3.活塞裙部：活塞裙部是指从油环下端面到活塞底面 的部分。其作用是为活塞在缸内作往复运动导向和 承受侧压力。 由于活塞在工作时产生的机械变形和热变形，使得 其裙部断面变成长轴在活塞销方向生的椭圆。因此 为了使活塞在正常工作温度下与气缸壁之间保持比 较均匀的间隙，以免在气缸内 活塞 销孔 卡死或引起局部磨损，必须预 先在冷态下把活塞加工成裙部 断面为长轴垂直与活塞销方向 的椭圆形。
裙部椭圆量 精车外圆 外径轮廓形状
头部及环岸对活塞轴线同轴度 同轴度差 表面粗糙度 销孔直径 销孔粗糙度 精镗销孔 销孔偏心距 销孔倾斜度 称重 称重，重量分组 偏心距不符 倾斜度过大 称重不准确 硬度偏低 活塞硬度 活塞硬度检测 同一活塞的硬度差 硬度偏高 硬度差偏大 粗糙度过大 尺寸不符 粗糙度过大
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工艺流程
熔炼 精炼 保温 浇铸 铣冒口 热处理
钻销座油孔及倒角
精镗销孔
粗镗销孔
精车止口
粗车外圆及顶面
粗车止口
钻直油孔
精车活塞环槽
精车顶面及燃烧室
铣气门坑
车外口
铣减压腔
称重
刻印标记
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柴油发动机活塞讲解
柴油发动机活塞讲解柴油发动机活塞是发动机中的一个重要组成部分，起着关键的作用。
在这篇文章中，我们将对柴油发动机活塞进行详细讲解。
一、柴油发动机活塞的定义和作用柴油发动机活塞是发动机中的一个移动部件，用于将燃烧室中的燃油和空气混合物压缩并转化为机械能。
活塞在发动机的缸内上下运动，通过连杆和曲轴将活塞的直线运动转化为曲轴的旋转运动，从而驱动发动机的工作。
二、柴油发动机活塞的结构和材料柴油发动机活塞通常由铝合金、铸铁或钢材料制成。
活塞由头部、活塞杆和活塞环组成。
头部是活塞的顶部，用于接收高温和高压的燃烧气体。
活塞杆连接活塞和连杆，使活塞能够与连杆和曲轴连接。
活塞环位于活塞的外部，用于密封燃烧室和减少燃料泄漏。
三、柴油发动机活塞的工作原理柴油发动机活塞工作的过程可以分为四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、爆燃冲程和排气冲程。
1. 吸气冲程：活塞向下移动，曲轴带动连杆将活塞向下推动。
此时气缸内的气阀打开，活塞在气阀的作用下将混合气体吸入燃烧室。
2. 压缩冲程：活塞向上移动，将吸入的混合气体压缩。
在此过程中，气阀关闭，活塞将混合气体压缩到较小的体积，使其达到点火所需的压力和温度。
3. 爆燃冲程：柴油发动机的燃烧是通过压缩点火实现的。
当活塞接近顶点时，高压燃油通过喷油器喷入燃烧室，与高温高压的压缩空气混合并点燃。
燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动。
4. 排气冲程：活塞再次向上移动，将燃烧后的废气排出燃烧室。
此时，排气阀打开，废气经过排气阀排出。
四、柴油发动机活塞的维护和故障排除柴油发动机活塞在使用过程中需要进行定期维护，以确保其正常工作和延长使用寿命。
1. 定期更换活塞环：活塞环是活塞的密封装置，经常暴露在高温高压环境中，容易磨损。
定期更换活塞环可以保持活塞的密封性能。
2. 检查活塞和活塞杆的磨损：活塞和活塞杆的磨损会导致活塞与缸壁之间的间隙增大，从而影响密封性能和燃烧效率。
定期检查磨损情况，并及时更换磨损严重的活塞和活塞杆。
柴油机的构造
柴油机的构造柴油机是一种利用压缩燃油混合气使其自燃的内燃机。
相对于汽油发动机而言，柴油机更加高效、经济和耐用。
以下是柴油机的构造及其各个部分的功能和特点。
（1）缸体：柴油机的缸体通常由经过铸造和机加工的铸铁或铝合金制成，其内部有多个缸孔，内径大约在40 mm到140 mm之间不等。
（2）活塞：柴油机的活塞通常由铸铁或铝合金制成，通过活塞环密封缸体并转换传输到连杆。
（3）连杆：连杆由锻造钢材制成，其一头连接活塞，另一头连接曲轴。
（4）曲轴：曲轴由锻造钢材制成，可进行平移和回转运动，其一头连接连杆，另一头连接驱动装置，如变速箱、差速器和通用联轴器。
（5）汽门：柴油机的汽门有进气门和排气门两种类型，其开启和关闭通过凸轮轴和气门机构实现。
（6）燃油系统：柴油机的燃油系统由供油泵、滤清器、喷油器、油箱和油管等部分组成。
其主要功能是将燃油从油箱中引入供油泵，压缩并送入喷油器的喷管中，使燃油喷入缸中进行燃烧。
（7）润滑系统：柴油机的润滑系统由润滑油泵、滤清器、油道、油标和油箱等部分组成。
其主要功能是对柴油机各个部分提供润滑，确保柴油机的正常运行。
2. 各部分的特点和功能（1）缸体柴油机的缸体要求高强度、高刚性、高耐磨性和良好的散热性能。
缸体内的气缸深度和内径比汽油发动机大，以适应柴油机高压下的燃烧工作。
（2）活塞柴油机活塞的密封性能要求高，因为柴油机的压缩比较高。
活塞还需要耐高温、耐磨和刚性好。
（3）连杆（4）曲轴（5）汽门柴油机的汽门要求耐高温、耐磨、耐腐蚀和密封性好。
由于柴油机的燃油喷射压力高，进气门必须能承受高压气体进入缸内。
（6）燃油系统柴油机的燃油系统要求供油稳定、喷嘴分布均匀、压力稳定和燃油和发动机的配合度高。
柴油机的燃油喷射压力普遍较高，因此燃油泵的供油压力要足够大。
（7）润滑系统柴油机的润滑系统需要对柴油机各个部分进行充分润滑，以确保柴油机正常工作。
润滑油质量好，有良好的抗磨性能和耐高温性能，才能达到良好的润滑效果。
第二章活塞组
• 活塞组通常是由活塞本体、活塞销以及活 塞环等零件组成。
• 作用：
• 与气缸、气缸盖等组成封闭的燃烧室空间， 承受气缸内气体的压力，并将其经连杆传 给曲轴；在筒状活塞式柴油机中，还要承 受连杆倾斜时所产生的侧推力，起往复运 动的导向作用；在二冲程柴油机中，还要 开启、关闭气口，控制换气。
• 在十字头式柴油机中，很多采用冷却水作 为活塞冷却液。利用专门安装在活塞或十 字头中的冷却液输送机构完成。这种输送 机构有套管式（水）和铰链式（滑油）两 种。
• 为了使活塞在工作时能与气缸套保持 合适的配合间隙，活塞侧表面做成上 小下大的各种形状。
• 如图中a)，活塞头部做成锥形，裙部 做成圆柱形，适用于裙部温差不大的 场合；
• 三、活塞环
• 活塞环是开有切口的扁形金属圆环，因有切 口，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（天地间隙）。随活塞 装入缸套后，仍存在切口开度（称为搭口间 隙）。同时在径向方向上，环的内圆与环槽底 圆间也存在间隙（称背隙）。这些间隙作为热 膨胀预留量，但因预留量大小影响到活塞环的 运动状态和工作性能，故有严格规定。
部冷却腔，由于冷却油不充满油腔，故在活塞
作变速往复运动时，油腔中润滑油产生振荡， 对活塞振荡冷却。
图2-14 十字头活塞 1-活塞头；2-活塞环；3-活塞裙；4-活塞杆；5-冷却机构；6-连接螺栓；
7-承摩环
• 在强载程度更高的柴油机中，由于活塞所 受的热负荷和机械负荷都更大，【采用组 合式活塞】，通常采用将热负荷和机械负 荷分开来处理的办法。活塞头部采用机械 强度高的球墨铸铁或耐热合金钢材料，以 较薄的活塞顶厚度，足够大的冷却腔容积 和散热表面积，以及采用振荡冷却方式， 将活塞吸收热量的90% 以上沿轴向由冷却 介质传出，从而有效地减小了活塞顶的温 度梯度和热应力，提高了活塞承受热负荷 的能力；
筒形活塞式柴油机的主要运动部件
筒形活塞式柴油机的主要运动部件
1、活塞：活动在缸内的有头的活塞，由活塞环连接。
2、连杆：从曲轴铰上延伸出来，连接活塞和曲轴。
3、曲轴：由机械轴承支撑，旋转运动，带动下游机构及走动机构。
4、调节器：可以调节振动器联轴器，从而传递曲轴转速给其他机器零部件。
5、曲轴齿轮：它将活塞尾部和曲轴相连。
6、进气凸轮箱：控制进气，可以调整凸轮角度和间隙以改变气缸的压力。
7、活塞尾：位于活塞尾部，有齿轮等连接部件用以传送运动。
8、排气凸轮箱：排气，调整凸轮角度和间隙以改变气缸的压力。
9、接受器：将排放的热气从活塞压缩发动机排出。
10、活塞销：连接活塞和活塞环，使得活塞可以移动。
简述活塞的基本组成
简述活塞的基本组成活塞是内燃机的重要组成部件，决定了内燃机的发动机的动力性能和可靠性。
活塞由活塞环、活塞销、活塞三部分构成。
活塞环，又称活塞缘，是活塞端部上安装的环形零件，由碳钢或铬钼钢材料制成，具有良好的热强度、耐磨性和抗氧化性能。
活塞环主要用于夹紧活塞和活塞销，防止燃烧气缸因过度磨损掉夹在环内的活塞和活塞销。
活塞销是活塞的爪子，其作用是将曲轴杆上的回转动能传给活塞，使活塞发生瞬间的往复运动。
活塞销一般由金属或塑料制成，具有良好的热电性能，可以抵抗高温和摩擦，以及抗腐蚀和耐磨性能。
活塞是内燃机的重要构件，也是活塞的主体部分，它的设计对发动机的整体性能起着至关重要的作用。
活塞由铸铁、铝等金属材料制成，具有良好的强度、热稳定性能，活塞的装配精度也是内燃机机械效能的重要指标之一。
总之，活塞由活塞环、活塞销、活塞三部分组成，它们的材质、精度、结构、加工精度等对内燃机的发动机动力性能起着非常重要的作用。
活塞组件选用的材料是决定其工作性能的关键因素。
根据发动机型式和使用环境，采用不同的钢材。
一般来说，活塞环使用碳钢、铬钼钢或铝合金；活塞销使用铜、铝合金和复合材料以及一定的金属；活塞通常使用铸铁或铝合金，根据不同的发动机型式使用适量的增加剂，以提高其性能，如抗磨性、耐热性、抗腐蚀性和抗氧化作用。
活塞环、活塞销和活塞的结构也广泛不同，现代发动机的活塞环更倾向于有多极结构，结构设计可以抵御高温和摩擦，拓宽活塞的工作范围，密封和抗磨性能也得到提高，结构设计也变得精细。
活塞的加工精度也直接影响发动机的整体性能，做工精度在千分之十内，表现出良好的平衡性和稳定性，现代活塞的加工精度达到千分之六内，以满足高精度的内燃机的要求。
要说明活塞的基本组成，就不得不提到它的材质、结构、加工精度等重要因素，这些因素共同影响内燃机发动机的性能及可靠性，所以活塞的设计部分必须格外小心，从而获得最佳的发动机性能，满足现代发动机高效、经济、精度高的要求。
发动机活塞连杆简介
发动机活塞连杆组是发动机的重要组成部件，主要由活塞、活塞环、活塞销和连杆等部分组成。
以下是活塞连杆组的简介：活塞：活塞的主要作用是承受气缸的气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转，它把燃烧气体的压力传给曲轴，使曲轴旋转并输出动力。
活塞的顶部还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。
活塞环：活塞环的作用是密封气缸，防止气缸内的气体泄漏到曲轴箱内，同时也防止曲轴箱内的机油窜入气缸内。
活塞销：活塞销的作用是将活塞承受的气体压力传递给连杆。
连杆：连杆将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。
连杆小头与活塞销连接，同活塞一起做往复运动；连杆大头与曲柄销连接，同曲轴一起做旋转运动。
此外，活塞连杆组的工作原理是将活塞的往复运动通过连杆转化为曲轴的旋转运动，从而驱动车辆前进。
在工作过程中，活塞连杆组受到高温、高压、摩擦和冲击等复杂因素的影响，因此需要具有良好的机械性能和耐久性。
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内容
活 活塞环
活塞销
活塞的冷却
活塞的作用及工作条件
作用：活塞的主要作用是在保证密封的情况下完成
压缩和膨胀过程，并将气体力经连杆传递给曲轴。 筒形活塞还要承受侧推力，起着滑块的作用。二冲 程柴油机中的活塞还要启、闭气口，控制换气。 工作条件：在柴油机工作中，活塞受到燃气高温、 高压、烧蚀和腐蚀作用。它的热负荷和机械负荷很 高，而活塞材料在高温下机械性能又有所降低，所 以活塞在工作中易出现裂纹和变形。活塞与气缸之 间，在相对运动中产生摩擦和撞击。在气缸中，活 塞由于温度很高，燃气冲刷，往复运动等原因，它 和气缸之间不可能建立液体动力润滑，因此摩擦损 失功大，磨损严重。在中、高速柴油机中，活塞具 有较大的往复惯性力，使得柴油机的振动加剧。
活塞环
压缩环（气环）
压缩环的主要作用是防止气 缸中的气体漏泄和将活塞上 的部分热量传给气缸。压缩 环的密封作用是依靠本身的 弹性和作用在它上面以及漏 到环内侧的气体压力，使环 紧紧贴合到气缸壁和环槽壁 上。这样就组织了气体通过 活塞与气缸壁之间的间隙漏 至气缸下部空间。
活塞环
根据活塞环所起的作用不同分为压缩环（气环）
和刮油环。压缩环主要是用来保证活塞和气缸之 间在相对运动条件下的密封，并将活塞所吸收的 热量传给气缸壁进入冷却系统，它是活塞散热的 主要途径，特别是第一道环，传递全部热量的 40~50%左右。刮油环的主要作用是除去气缸套 表面过多的滑油，防止滑油窜入燃烧室。通常情 况下，只有筒形活塞才配有刮油环。而十字头式 柴油机气缸是采用注油润滑，一般只装有气环， 在活塞裙较长的活塞上还要装承磨环。
活塞环
活塞环的工作条件：
活塞环的工作条件十分恶劣，第一道活塞环直接受到高温高压燃气 的作用，其它环由于燃气经环的搭口、气缸壁面和环槽处漏泄，也受 到燃气的不同程度的作用。 活塞环在工作中被活塞带动相对于气缸套做往复运动。 由于气体压力、活塞环往复运动的惯性力和气缸套间产生的摩擦力、 活塞横向振动和气口刮碰等作用，使活塞环在环槽中产生十分复杂的 运动，其中有轴向运动和轴向振动、径向运动和径向振动、回转运动、 扭曲振动等。 ④由于气缸套壁面失圆、有锥度，活塞环在本身弹力作用下还要产生 张合的交变运动。 ⑤活塞环在高温下工作，润滑条件较差，在环槽中的运动状态又十分 复杂，使它与气缸套、活塞环槽之间产生严重的磨损。 ⑥活塞环因振动、与气口刮碰、弹性张合等作用有可能产生裂纹和折 断。 柴油机在运行中，还会因燃烧不良、滑油过多将活塞环粘着在环槽内， 使活塞环失去密封作用，造成燃烧室窜气，使活塞环损坏。
活塞环
对活塞环的要求：
活塞环应有良好的密封线能，且要耐磨，特别是抗熔着磨损的 性能要高；要有适当的弹性，足够的强度和热稳定性。 活塞环的材料要弹性较好，摩擦系数小，耐磨、耐高温、导热 性好、韧性好；有良好的初期磨合性、储油性和耐酸腐蚀。一般 采用合金铸铁（加硼、高硅）、可锻铸铁、球墨铸铁。为了提高 活塞环的工作能力，常采用的结构措施和制造工艺有：表面镀铬 以提高耐磨性；多孔性镀铬（松孔镀铬），以提高表面储油性并 加速新环的磨合；内表面刻纹以提高弹性；环外表面开设蓄油沟 槽；环外表面镀铜以利于磨合，喷镀钼以防止粘着磨损等。 活塞环应与气缸壁严密贴合，用漏光法检查时，环的漏光处应 不多于两处，每处漏光长度应＜30°弧度，漏光间隙应＜ 0.02~0.04mm，超过时应更换新环。活塞环的开口间隙要适当， 开口过小时无膨胀余地，易导致环的折断。开口过大时，又存在 漏气现象。 在回装活塞环时，每个环的开口之间应错开120°，且开口不 得对着活塞销座的方向，以此来保证气缸的密封性良好。
对活塞的要求有哪些？
由于活塞对柴油机的动力性、经济性和可
靠性影响很大。因此，要求活塞强度高， 刚度大，密封可靠，散热性好，冷却效果 好，摩擦损失小，耐磨损。对中、高速柴 油机还要求活塞重量要轻，强度高，导热 性好。
筒形活塞的构造
筒形活塞由活塞头、活塞裙、活塞环和活塞销组成。
对于中型强载柴油机，活塞头部和裙部是分开制造 的，而对于强化程度不大的柴油机及小型柴油机， 通常将活塞头和活塞裙制成一体，称之为活塞本体。 活塞头部一般由铸钢制造，活塞裙由球墨铸铁制造 并组合在一起。活塞顶与气缸盖的平底面相配合， 形成一定形状的空间，以适应喷油器喷出的油束， 利于油、气混合和燃烧。