3、材料： 铝合金：质量小 导热性好；灰铸铁
A 刚度和强度应足够大，传力可靠。
活塞应 具备的 特点
B 导热性能好，耐高压、高温、磨损 C 质量较小，尽可能减少往复惯性力 D 耐热的活塞顶及弹性的活塞裙
E 活塞与气缸壁间有较小的摩擦系数
4、结构
（1）活塞顶部
功用：是燃烧室的组成部分，主要作用承受气体压力。
（2）活塞头部
位置：第一道活塞槽与活塞销孔之间的部分。
头部
工作条件最
恶劣，应离
顶部远些。
作用： 1、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、
2、防止可燃混合气漏到曲轴箱内，
3、将顶部吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。
（3）活塞裙部
位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，包括销座孔。 作用：对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力 ，
顶部：构成燃烧室， 承受气体压力。
头部:安装活塞环，制 作较厚。
裙部：导向，传力。承 受侧压力销座孔 处制有加强筋。
（1）活塞顶部
结构简单、制造容 易、受热面积小、 应力分布较均匀，
多用在汽油上。
凸起呈球状、顶部 强度高，起导向作 用、有利于改善换 气过程。
凹坑的形状、位置必 须有利于可燃混合气 的燃烧；防止碰气门。
防治破坏油膜。
裙 部
（3）活塞的变形及采取的相应措施 a、变形原因：热膨胀、侧压力和气体压力。
5、为使活塞在各种工况下均能与气缸壁间保持合理的密 封和运动间隙，制造活塞是通常采取下列结构措施：
（1）预先做成阶梯形、锥形
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，就必须 预先把活塞制成上小下大的 阶梯形、锥形。
《汽车发动机构造与维修》课件
内蒙古煤炭技术学校
第二章 曲柄连杆机构的 构造与维修
第一节 曲柄连杆机构的构造与工作原理
活塞连杆组
气环 油环 活塞销 活塞 连杆 连杆螺栓
连杆轴瓦
连杆盖
一、活 塞
1、功用：承受气体压力，并通过活塞销和连杆驱使曲轴
旋转。
2、工作环境：高温、散热条件差；顶部工作温度高达600～ 700K，且分布不均匀；高速, 承受很大的惯性力。活塞顶部 承受最高可达3～5MPa（汽油机）的压力，使之变形，破坏 配合联结。
其特点为
• a 密封好：第一密封面，靠径向力，因衬簧 长大于刮片长而产生径向力。
•
第二密封面，靠轴向力，因衬簧和钢
片总厚度大于环槽高而产生轴向力。
• b 无侧隙，不窜油。
• c 刮油能力强：因钢片薄，对缸壁比压大。
• d 上下片可分别动作，适应性好。
• e 回油能力强。
油环的刮油作用
油环的刮油作用
切口 气环
气环的密封原理：
将1～3道气环的切口相互错开形成“迷宫式”封气装置。
活塞环的间隙： Δ1为端隙 Δ2为侧隙 Δ3为背隙
气环断面形状：
形状
特点
矩形环 结构简单、制造方便、易于生产、应 用面广
扭曲环
断面不对称，受力不平衡，使活塞环 扭曲
锥面环
减少了环与气缸壁的接触面，提高了 表面接触压力，有利于磨合和密封。
（2）预先做成椭圆形
椭圆的长轴方向与销座垂直，短轴方向沿销座方向。这 样活塞工作时趋近正圆。
（3）活塞裙部开槽
横向绝热槽 纵向膨胀槽
减少裙部受热 有的兼作油环回油孔 留有膨胀余地 活塞强度降低
绝热槽
膨胀槽
（4）为了减小铝合金 活塞裙部的热膨胀量， 有些汽油机活塞在活塞 裙部或销座内嵌入钢片。
恒范钢片式活塞的 结构特点就是这样的， 由于恒范钢为含镍 33%～36%的低碳铁镍合 金，其膨胀系数仅为铝 合金的1/10，而销座通 过恒范钢片与裙部相连， 牵制了裙部的热膨胀变 形量。
6、活塞在工作时的保护措施
（1）在活塞裙部表面涂保护层，可改善铝合金活塞的磨合性； 主要有铅、锡、石墨、磷保护层等。
（2）在安装活塞销时，使活塞销偏置某一方向装，以减少换向 时的敲击声，且使裙部减小磨损； 有的汽油机上，活塞销孔中心线是偏离活塞中心线平面
的，向作功行程中受主侧压力的一方偏移了1～2mm。
小结
活塞制成上小下大的锥形
活塞 （铝合金）
防冷敲热拉措施
活塞裙部呈椭圆形 活塞裙部开槽
活
销座孔处铸入防胀钢片
塞
连
杆
组
气环 活塞环
油环
梯形环 加工困难，精度要求高
示意图
桶面环 外圆为凸圆弧形
（2）油环
种类
普通油环
组合式环
刮油片
意
图
1） 整体式 其外圆上切有环形槽，槽底开有回油用的小孔或窄槽。
2） 组合式：由上下刮油片和产生径向、轴向弹力的衬簧组 成。
1-钢片；2-衬簧；3-径向衬簧；4-轴向衬簧；5-活塞
偏置销座 1、定义：活塞销座朝向承受作功侧压力的一面（图 示左侧）偏移1mm～2mm。 2、作用：减轻活塞换向时对气缸壁的敲击
二 活塞环
是具有弹性的开口环，分为气环和油环。 工作条件： 高温、高压、高速、极难润滑。 平均寿命： 6万公里 材料：合金铸铁或球墨铸铁（有时表面涂有保护层）
（1）气环
作用：保证气缸与活塞间的密封性，防止漏气，并把活 塞顶部吸收的大部分热量传给气缸壁，再由冷却水将其 带走。