活塞與活塞環(huán)

汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞是發(fā)動(dòng)機(jī)中的主要配件之一，它與活塞環(huán)、活塞銷等零件組成活塞組，與氣缸蓋等共同組成燃燒室，承受燃?xì)庾饔昧Σ⑼ㄟ^活塞銷和連桿把動(dòng)力傳給曲軸，以完成內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過程。由于活塞處于一個(gè)高速、高壓和高溫的惡劣工作環(huán)境，又要考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行平穩(wěn)及耐用，因此要求活塞也必須要有足夠的強(qiáng)度和剛度，導(dǎo)熱性好，耐熱性高，膨脹系數(shù)小（尺寸及形狀變化要�。�，相對密度�。ㄖ亓枯p），耐磨及耐腐蝕，還要成本低。由于要求多而高，有些要求互相矛盾，很難找到一個(gè)能夠完全滿足各項(xiàng)要求的活塞材料。現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞普遍用鋁合金制造，因?yàn)殇X合金材具有密度小，導(dǎo)熱性好的突出優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)又有膨脹系數(shù)比較大，高溫強(qiáng)度比較差的缺點(diǎn)，這些缺點(diǎn)只能通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以滿足使用要求。所以，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量優(yōu)劣，不但要看采用的材料，同時(shí)也要看設(shè)計(jì)的合理性。

一般活塞都是園柱形體，根據(jù)不同發(fā)動(dòng)機(jī)的工作條件和要求，活塞本身的構(gòu)造有各種各樣，一般將活塞這個(gè)小東西分為頭部、裙部和活塞銷座三個(gè)部分。

活塞裙部是指活塞的下部分，它的作用是盡量保持活塞在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中垂直的姿態(tài)，也就是活塞的導(dǎo)向部分�；钊�裙部的形狀極有講究，尤其是象轎車一類的輕型乘用車，設(shè)計(jì)者從發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和性能出發(fā)，常在活塞裙部上動(dòng)腦筋，以盡量使發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊運(yùn)行平穩(wěn)。

活塞銷座是活塞通過活塞銷與連桿連接的支承部分，位于活塞裙部的上方。高速發(fā)動(dòng)機(jī)活塞銷座的特別之處在于銷座孔不一定與活塞在同一中心線平面上，可向一側(cè)偏移一點(diǎn)點(diǎn)，即向作功行程時(shí)活塞接觸缸壁的一側(cè)偏移，這樣當(dāng)活塞到上止點(diǎn)變換方向后活塞敲擊缸壁的程度會(huì)減少，從而減少了發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲。

汽車中有上萬個(gè)零件，大至如曲軸、變速箱體，小至彈簧墊圈、螺栓螺帽。每一個(gè)零件都有它的作用，象活塞環(huán)這樣的“小不點(diǎn)”，從形狀上看似簡單，重量很輕，價(jià)格也很便宜，但作用卻非同小可。缺少了它固然汽車動(dòng)彈不得，甚至它有一點(diǎn)什么小毛病，汽車也會(huì)不正常，要么耗油大，要么動(dòng)力不足。在整個(gè)活塞組與氣缸的配合中，活塞組中真正與氣缸缸壁接觸的是活塞環(huán)，它填補(bǔ)了活塞與氣缸壁間的空隙，以封閉燃燒室，因此它也是發(fā)動(dòng)機(jī)中最容易磨損的零件。

活塞環(huán)一般由鑄鐵做成，有一定彈性，截面有多種形狀，表面有涂層以增加磨合性能。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)活塞會(huì)受熱膨脹，因此活塞環(huán)有開口間隙，安裝時(shí)為了保持密封性，要將各活塞環(huán)的開口間隙位置錯(cuò)開。一個(gè)活塞往往有三至四個(gè)活塞環(huán)，它們按照作用的不同，分為氣環(huán)和油環(huán)兩大類。氣環(huán)裝在活塞頭部上端的環(huán)槽內(nèi)，用來防止漏氣，將活塞頭部的熱量傳遞到氣缸壁，疏散活塞的熱量。油環(huán)的作用是防止潤滑油竄入燃燒室，將氣缸壁上過量的潤滑油刮回到油底殼，它安裝在氣環(huán)的下方環(huán)槽內(nèi)。只要保證密封功能的要求，活塞環(huán)數(shù)目少比數(shù)目多好，活塞環(huán)數(shù)目少既保持了最小的摩擦面積，減少功率損耗，又縮短了活塞的高度，相應(yīng)也就降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的高度，目前高速汽油發(fā)動(dòng)機(jī)一般是兩道氣環(huán)和一道油環(huán)。