對(duì)于活塞，知道帶隔音罩發(fā)電機(jī)的人都知道，它是全密封靜音發(fā)電機(jī)的最重要的零件。

　　活塞連桿組由活塞、活塞環(huán)、活塞銷、連桿、連桿軸瓦等結(jié)構(gòu)。

　　用途：活塞的功用是承受氣體壓力，并通過活塞銷傳給連桿驅(qū)使曲軸旋轉(zhuǎn)，活塞頂部還是燃燒室的構(gòu)成部分。

　　工作要素：活塞在高溫、高壓、高速、潤滑不好的條件下工作。活塞直接與高溫氣體接觸，瞬時(shí)溫度可達(dá)2500K以上，因此，受熱嚴(yán)重，而散熱因素又很差，故而活塞作業(yè)時(shí)溫度很高，頂部高達(dá)600～700K，且溫度分布很不均勻；活塞頂部承受氣體壓力很大，特別是作功行程壓力最大，柴油機(jī)高達(dá)3～5MPa，帶隔音罩發(fā)電機(jī)高達(dá)6～9MPa，這就使得活塞發(fā)生沖擊，并承受側(cè)壓力的功用；活塞在汽缸內(nèi)以很高的速度(8～12m/s)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，且轉(zhuǎn)速在不斷地變化，這就發(fā)生了很大的慣性力，使活塞受到很大的附加載荷。活塞在這種惡劣的因素下工作，會(huì)產(chǎn)生變形并加載磨損，還會(huì)產(chǎn)生附加載荷和熱應(yīng)力，同時(shí)受到燃?xì)獾幕瘜W(xué)腐蝕功能。因此要求：(1)要有足夠的剛度和強(qiáng)度，傳力可靠性；(2)導(dǎo)熱性好，耐高壓、耐高溫、耐磨損；(3)品質(zhì)小，重量輕，盡可能減小往復(fù)慣性力。鋁合金材料基本上滿足上面的要求，因此，活塞一般都采用高強(qiáng)度鋁合金，但在一些低速室外型靜音發(fā)電機(jī)上采用高級(jí)鑄鐵或耐熱鋼。

　　構(gòu)造：活塞可分為三部分，活塞頂部、活塞頭部和活塞裙部。

　　1.活塞頂部：活塞頂部承受氣體壓力，它是燃燒室的組成部分，其形狀、位置、大小都和燃燒室的主要形式有關(guān)，都是為滿足可燃混合氣形成和燃燒的要求，其頂部形狀可分為四大類，平頂活塞、凸頂活塞、凹頂活塞和成型頂活塞。平頂活塞頂部是一個(gè)平面，構(gòu)造大概，制造容易，受熱面積小，頂部應(yīng)力分布較為均勻，一般用在柴油機(jī)上，靜音柴油發(fā)電機(jī)很少采用。凸頂活塞頂部凸起呈球頂形，其頂部強(qiáng)度高，起導(dǎo)向用途，有利于改善換氣過程，二行程柴油機(jī)常采用凸頂活塞。凹頂活塞頂部呈凹陷形，拖車發(fā)電機(jī)組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。

　　2.活塞頭部：活塞頭部指第一道活塞環(huán)槽到活塞銷孔以上部分。它有數(shù)道環(huán)槽，用以安裝活塞環(huán)，起密封用途，又稱為防漏部。低噪音柴油發(fā)電機(jī)壓縮比高，通常有四道環(huán)槽，上部三道裝配氣環(huán)，下部裝配油環(huán)。柴油機(jī)一般有三道環(huán)槽，其中有兩道氣環(huán)槽和一道油環(huán)槽，在油環(huán)槽底面上鉆有許多徑向小孔，使被油環(huán)從汽缸壁上刮下的機(jī)油經(jīng)過這些小孔流回曲軸箱。第一道環(huán)槽工作因素最惡劣，通常應(yīng)離頂部較遠(yuǎn)些?；钊敳课盏臒崃恐饕彩墙?jīng)過防漏部通過活塞環(huán)傳給汽缸壁，再由防凍液傳出去?？傊?，活塞頭部的功用除了用來安裝活塞環(huán)外，還有密封用途和傳熱作用，與活塞環(huán)一起密封汽缸，避免可燃混合氣漏到油底殼內(nèi)，同時(shí)還將(70～80)%的熱量通過活塞環(huán)傳給氣缸壁。

　　3.活塞裙部：活塞裙部指從油環(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?；钊共繉?duì)活塞在氣缸內(nèi)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)起導(dǎo)向作用，并承受側(cè)壓力。裙部的長短取決于側(cè)壓力的大小和活塞直徑。所謂側(cè)壓力是指在壓縮行程和作功行程中，用途在活塞頂部的氣體壓力的水平分力使活塞壓向汽缸壁。壓縮行程和作功行程氣體的側(cè)壓力方向正好相反，由于燃燒壓力大大高于壓縮壓力，故而，作功行程中的側(cè)壓力也大大高于壓縮行程中的側(cè)壓力?；钊共砍惺軅?cè)壓力的兩個(gè)側(cè)面稱為推力面，它們處于與活塞銷軸線相垂直的方向上。撬裝發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)特征：

　?。?）預(yù)先做成橢圓形，為了使裙部兩側(cè)承受氣體壓力并與汽缸保持小而安全的間隙，要求活塞在作業(yè)時(shí)具有正確的圓柱形。但是，由于活塞裙部的厚度很不均勻，活塞銷座孔部分的金屬厚，受熱膨脹量大，沿活塞銷座軸線方向的變形量大于其他方向。另外，裙部承受氣體側(cè)壓力的作用，致使沿活塞銷軸向變形量較垂直活塞銷方向大。這樣，如果活塞冷態(tài)時(shí)裙部為圓形，那么作業(yè)時(shí)活塞就會(huì)變成一個(gè)橢圓，使活塞與汽缸之間圓周間隙不相等，造成活塞在汽缸內(nèi)卡住，隔音箱發(fā)電機(jī)就不能正常作業(yè)。因此，在加工時(shí)預(yù)先把活塞裙部做成橢圓形狀。橢圓的長軸方向與銷座垂直，短軸方向沿銷座方向。這樣活塞作業(yè)時(shí)趨近正圓。

　?。?）活塞沿高度方向的溫度很不均勻，活塞的溫度是上部高、下部低，膨脹量也相應(yīng)是上部大、下部小。為了使作業(yè)時(shí)活塞上下直徑趨于相等，即為圓柱形，就必須預(yù)先把活塞制成上小下大的階梯形、錐形。

　?。?）為了減小活塞裙部的受熱量，一般在裙部開橫向的隔熱槽，為了補(bǔ)償裙部受熱后的變形量，裙部開有縱向的膨脹槽。槽的形狀有T形或Π形槽。橫槽通常開在最下一道環(huán)槽的下面，裙部上邊緣銷座的兩側(cè)(也有開在油環(huán)槽之中的)，以減輕頭部熱量向裙部傳遞，故稱為隔熱槽。豎槽會(huì)使裙部具有一定的彈性，從而使活塞安裝時(shí)與氣缸間具有盡可能小的間隙，而在熱態(tài)時(shí)又具有補(bǔ)償功能，不致造成活塞在汽缸中卡死，故將豎槽稱為膨脹槽。裙部開豎槽后，會(huì)使其開槽的一側(cè)剛度變小，在安裝時(shí)應(yīng)使其位于作功行程中承受側(cè)壓力較小的一側(cè)。隔音箱發(fā)電機(jī)活塞受力大，裙部通常不開槽。

　　（4）有些活塞為了減輕凈重，在裙部開孔或把裙部不受側(cè)壓力的兩邊切去一部分，以減少慣性力，降低銷座附近的熱變形量，形成拖板式活塞或短活塞，拖板式構(gòu)造裙部彈性好，品質(zhì)小，活塞與氣缸的配合間隙較小，實(shí)用于高速集裝箱發(fā)電機(jī)。

　?。?）為了減輕鋁合金活塞裙部的熱膨脹量，有些柴油機(jī)活塞在活塞裙部或銷座內(nèi)嵌入鋼片。恒范鋼片式活塞的結(jié)構(gòu)特性是，由于恒范鋼為含鎳33%～36%的低碳鐵鎳合金，其膨脹系數(shù)僅為鋁合金的1/10，而銷座通過恒范鋼片與裙部相連，牽制了裙部的熱膨脹變形量。

　?。?）有的柴油機(jī)上，活塞銷孔中心線是偏離活塞中心線平面的，向作功行程中受主側(cè)壓力的一方偏移了1～2mm。這種構(gòu)造可使活塞在從壓縮行程到作功行程中較為柔和地從壓向氣缸的一面過渡到壓向汽缸的另一面，以減小敲缸的聲音。在安裝時(shí)，這種活塞銷偏置的方向不能裝反，否則換向敲擊力會(huì)增大，使裙部受損。

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