大型活塞桿鍛件的結構及原理介紹

大型活塞桿鍛件主要可以分為活塞頂、活塞頭和活塞裙3個部分。

活塞鍛件的主要作用是承受汽缸中的燃燒壓力，并將此力通過活塞銷和連桿傳給曲軸。此外，活塞還與汽缸蓋、汽缸壁共同組成燃燒室。

活塞鍛件頂是燃燒室的組成部分，因而常制成不同的形狀，汽油機活塞頂多采用平頂或凹頂，以便使燃燒室結構緊湊，散熱面積小，制造工藝簡單。凸頂活塞常用于二行程汽油機。柴油機的活塞頂常制成各種凹坑。

活塞鍛件頭部是活塞銷座以上的部分，活塞頭部安裝活塞環，以防止高溫、高壓燃氣竄入曲軸箱，同時阻止機油竄入燃燒室；活塞頂部所吸收的熱量大部分也要通過活塞頭部傳給汽缸，進而通過冷卻介質傳走。

活塞頭鍛件部加工有數道安裝活塞環的環槽，活塞環數取決于密封的要求，它與發動機的轉速和汽缸壓力有關。高速發動機的環數比低速發動機的少，汽油機的環數比柴油機的少。一般汽油機采用2道氣環、1道油環；柴油機為3道氣環、1道油環；低速柴油機采用3～4道氣環。為減少摩擦損失，應盡量降低環帶部分高度，在保證密封的條件下應力爭減少環數。

活塞鍛件環槽以下的所有部分稱為活塞裙。其作用是引導活塞在汽缸中作往復運動并承受側壓力。發動機工作時，因缸內氣體壓力的作用，活塞會產生彎曲變形，活塞受熱后，由于活塞銷處的金屬多，因此其膨脹量大于其他各處。此外，活塞在側壓力作用下還會產生擠壓變形。上述變形的綜合結果，使得活塞裙部斷面變成長軸在活塞銷方向上的橢圓。此外，由于活塞沿軸線方向溫度和質量的分布都不均勻，導致了各斷面的熱膨脹是上大下小。

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