活塞產(chǎn)品知識畢業(yè)設計

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1、2009-2-20 ALBAMA ENGINE PARTS CO. 活 塞 產(chǎn) 品 知 識ALBAMA 2009-2-20 ALBAMA ENGINE PARTS CO. 活 塞 工 作 原 理 和 作 用n 原 理 ： 四 沖 程 發(fā) 動 機 包 括 ： 進 氣 -壓 縮 -燃 燒 -排 氣 這 四 個 過 程 ， 而 在 這些 過 程 中 ， 活 塞 頂 部 氣 壓 的 不 斷 地 循 環(huán) 改 變 ， 從 而 導 致 活 塞 的 上下 來 回 運 動 。 這 樣 內 燃 機 燃 料 的 熱 能 就 轉 化 成 為 活 塞 的 上 下 運 動的 動 能 ， 而 活 塞 就 是 充 當 這 種

2、 轉 化 的 介 質 。 作 用 ： 1.組 成 燃 燒 室 ， 承 受 燃 氣 作 用 力 ， 并 把 它 傳 給 連 桿 。 2.密 封 氣 缸 ， 防 止 燃 氣 泄 漏 及 潤 滑 油 竄 入 燃 燒 室 。 3.將 熱 量 傳 給 氣 缸 壁 。 4.將 連 桿 的 側 壓 力 傳 給 氣 缸 壁 （ 圖 ） 2009-2-20 ALBAMA ENGINE PARTS CO. 構 造 ：q 活 塞 頂 部 Piston Roofq 活 塞 頭 部 Piston Headq 活 塞 裙 部 Skirt活 塞 的 結 構 設 計 Piston 2009-2-20 ALBAMA ENGIN

3、E PARTS CO. 活 塞 頂 部 Piston Roof活 塞 頂 部 平 面 ：氣 門 凹 坑 valve relief（ 圖 ）主 要 是 為 氣 門 提 供 足 夠 空 間 ， 使 進 排 氣順 暢 ， 同 時 節(jié) 省 空 間 。（ 圖 ） 2009-2-20 ALBAMA ENGINE PARTS CO. 活 塞 頂 部 Piston Roof 平 頂 活 塞 頂 部(Flat head)是 一個 平 面 ， 結 構 簡單 ， 制 造 容 易 ，受 熱 面 積 小 ， 頂部 應 力 分 布 較 為均 勻 ， 一 般 用 在汽 油 機 上 ， 柴 油機 很 少 采 用 。 圖 20

4、09-2-20 ALBAMA ENGINE PARTS CO. 活 塞 頂 部 Piston Roof 凹 頂 活 塞 頂 部 (Cup head)呈 凹 陷 形 ，凹 坑 的 形 狀 和 位 置必 須 有 利 于 可 燃 混合 氣 的 燃 燒 ， 有 雙渦 流 凹 坑 、 球 形 凹坑 、 U形 凹 坑 等 等 。 多 用 于 柴 油 機 。 2009-2-20 ALBAMA ENGINE PARTS CO. 活 塞 頂 部 Piston Roof球 形 頂 （ Home head） 凸 起 呈 球 頂 形 ， 其頂 部 強 度 高 ， 起 導 向 作 用 ， 有 利 于 改 善 換氣 過

5、程 ， 二 行 程 汽 油 機 （ 摩 托 車 ） 常 采 用圓 頂 活 塞 。 凸 頂 活 塞(Hump head） 異 型 頂（ Contour head） 2009-2-20 ALBAMA ENGINE PARTS CO. 活 塞 頭 部 Piston Headq 活 塞 頭 部 指 活 塞 第 一 道 油 環(huán) 槽(groove） 下 側 邊 至 頂 面 的 部分 。 它 有 數(shù) 道 環(huán) 槽 ， 用 以 安 裝活 塞 環(huán) ， 起 密 封 作 用 ， 又 稱 為防 漏 部 。 q 柴 油 機 壓 縮 比 比 汽 油 機 壓 縮 比 高（ 具 體 ） ， 一 般 有 四 道 環(huán) 槽 ， 上

6、部 三道 安 裝 氣 環(huán) (Compression ring)， 下 部安 裝 油 環(huán) 。 2009-2-20 ALBAMA ENGINE PARTS CO. 活 塞 頭 部 的 作 用 Functionsq 安 裝 活 塞 環(huán) q 密 封 作 用 ： 與 活 塞 環(huán) 一 起 密 封 氣 缸 ，防 止 可 燃 混 合 氣 漏 到 曲 軸 箱 內 q 傳 熱 作 用 ： 將 (70 80)%的 熱 量 通過 活 塞 環(huán) 傳 給 氣 缸 壁 2009-2-20 ALBAMA ENGINE PARTS CO. 活 塞 頭 部 Piston Headn 設 計 要 點 是 （ 加 頂 部 的 ） 1.

7、具 有 足 夠 的 機 械 強 度 和 剛 度 。 2.保 證 工 作 溫 度 不 過 高 ， 溫 差 少 。 3.尺 寸 盡 可 能 緊 湊 ， 以 減 少 活 塞 的 重 量 。（ 圖 ） 2009-2-20 ALBAMA ENGINE PARTS CO. 活 塞 頭 部 結 構 汽 油 機 一 般 有 三 道 環(huán) 槽 ，q 第 一 道 環(huán) 槽 工 作 條 件 最 惡 劣 ， 一 般離 頂 部 較 遠 些 。 其 中 有 兩 道 氣 環(huán) 槽和 一 道 油 環(huán) 槽 ，q 在 油 環(huán) 槽 底 面 上 鉆 有 許 多 徑 向 小 孔 ，使 被 油 環(huán) 從 氣 缸 壁 上 刮 下 的 機 油 經(jīng)過

8、 這 些 小 孔 流 回 油 底 殼 。 2009-2-20 ALBAMA ENGINE PARTS CO. 活 塞 頭 部 第 一 道 環(huán) 槽 設 計n 環(huán) 槽 磨 損 對 活 塞 的 使 用 性 能 影 響 極 大 （ 列 出 ） ， 為 了 延 長 活 塞的 壽 命 ， 要 特 別 注 意 提 高 第 一 環(huán) 槽 的 耐 磨 性 。 鑲 耐 磨 圈 就 是 在 第 一 道 環(huán) 槽 處 （ 有 時 包 括 第 二 環(huán) 槽 ） 鑄 入 一 個耐 磨 奧 氏 體 高 鎳 鑄 鐵 圈 （ 圖 ）耐 磨 原 理 粘 結 率 85%上n 為 了 解 決 解 決 活 塞 頭 部 裂 紋 。1.在 燃

9、燒 室 喉 口 注 入 耐 熱 護 圈 （ 圖 p27）2.在 第 一 環(huán) 槽 上 方 車 隔 熱 槽 ， 使 部 分 熱 負 荷 分 流 。（ 圖 ） 2009-2-20 ALBAMA ENGINE PARTS CO. 活 塞 裙 部 Skirtq 裙 部 為 活 塞 從 第 一 道 油 環(huán) 槽 下端 面 起 至 活 塞 最 下 端 的 部 分 ， 它包 括 裝 活 塞 銷 的 銷 座 孔 (pin hole)；q 活 塞 銷 座 孔 加 工 精 度 很 高 ？ ？ ，制 作 較 厚 ；q 卡 環(huán) (Circlip)： 有 些 沒 有 銷 座 孔近 外 端 面 處 有 卡 環(huán) 槽 ， 限 制

10、 活 塞銷 軸 向 竄 動 2009-2-20 ALBAMA ENGINE PARTS CO. 裙 部 形 狀 (1)預 先 做 成 橢 圓 形 Oval Shapeq 如 果 活 塞 冷 態(tài) 時 裙 部 為 橢 圓 形 ， 由 于熱 脹 冷 縮 作 用 ， 工 作 時 活 塞 厚 端 膨 脹較 多 ， 薄 端 較 少 ， 就 會 有 橢 圓 形 變 成一 個 圓 ， 使 活 塞 與 氣 缸 之 間 圓 周 間 隙相 等 ， 發(fā) 動 機 就 正 常 工 作 了 。q 橢 圓 的 長 軸 方 向 與 銷 座 垂 直 ， 短 軸 方向 沿 銷 座 方 向 。 這 樣 活 塞 工 作 時 趨 近正

11、圓 。 q 裙 部 的 橢 圓 度 一 般 為 0.3-0.5mm 2009-2-20 ALBAMA ENGINE PARTS CO. 裙 部 Skirt(2)錐 形 ， 階 梯 形 活 塞 Taper （ 高 級 鑄 鐵 ； 耐 熱 鋼 ） 密 度 小 ； 熱 膨 脹 系 數(shù) 小 ； 耐 磨 性 好 ； 易 散 熱 ； 好 加 工 等 符 合 各種 特 性 的 材 料q 成 形 方 法 ：（ 1） 鑄 造 (Casting)： 強 度 下 降 小 ， 成 本 低 ； 容 易 出 現(xiàn) 氣 孔 、 縮松 ；（ 2） 鍛 造 (Forging)： 強 度 高 ， 導 熱 性 好 ， 成 本 高 ，

12、 用 于 強 化 發(fā)動 機 ；（ 3） 液 態(tài) 模 鍛 ： 兼 有 前 兩 者 特 點 ， 切 削 少 ， 利 用 率 高 ， 消 除 鑄造 缺 陷 ， 提 高 毛 坯 質 量 2009-2-20 ALBAMA ENGINE PARTS CO. 活 塞 工 作 條 件 Working Conditions 降 低 磨 損 ， 延 長 壽 命 。 q材 料 （ 膨 脹 系 數(shù) 與 鋁 合 金 相 近 ） ： 鎳 奧 氏 體 鑄 鐵 高 錳 奧 氏 鑄 鐵 一 道 鋼 圈 Top ring insert二 道 鋼 圈 Top & 2nd ring insert耐 熱 鋼 圈 Heat resist

13、ant insert 2009-2-20 ALBAMA ENGINE PARTS CO. 活 塞 工 藝 Technology (3)冷 油 道 Oil Cooling Gallery 第 一 環(huán) 槽 的 環(huán) 形 冷 卻 油 道 使 環(huán) 槽溫 度 下 降 了 50 左 右 。工 藝 ：q 用 工 業(yè) 鹽 作 模 ， 成 功 率 不 高q 冷 油 道 與 鋼 圈 一 起 鑄 造 ， 工 藝 難油 冷 活 塞 q 振 蕩 冷 卻q 噴 油 冷 卻 2009-2-20 ALBAMA ENGINE PARTS CO. 活 塞 試 驗 考 核 方 法性 能 試 驗n 機 油 消 耗 量 測 試 n 活

14、塞 漏 氣 試 驗n 活 塞 防 拉 缸 試 驗可 靠 性 試 驗全 速 全 負 荷 和 超 速 超 負 荷 可 靠 性 試 驗熱 沖 擊 試 驗 2009-2-20 ALBAMA ENGINE PARTS CO. 活 塞 技 術 標 準 和 檢 驗 方 法n 技 術 標 準 在 國 內 有 兩 種 ： 1） 國 標 ： GB114882 內 燃 機 鋁 活 塞 技 術 條 件 和GB350883 內 燃 機 鑄 造 活 塞 晶 相 檢 驗 標 準 2） 工 業(yè) 部 部 標 ： JB3931_85 汽 車 ， 摩 托 車 鑄 造 鋁 活 塞 技 術條 件 和 JB393285 汽 車 ， 摩 托 車 鑄 造 鋁 活 塞 晶 相 表 準 標 準 包 括 ：1.材 料 常 溫 抗 拉 強 度 （ 經(jīng) 熱 處 理 后 ） 2.活 塞 硬 度3.活 塞 直 徑 尺 寸 的 熱 穩(wěn) 定 性4.活 塞 的 晶 相 組 織5.鑄 造 表 面 缺 陷6.加 工 表 面 缺 陷7.加 工 表 面 粗 糙 度 8.活 塞 裙 部 圓 周 壁 厚 差 應 符 合 一 定 地 標 準 2009-2-20 ALBAMA ENGINE PARTS CO.