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。
长短轴之差≈0.3-0.5mm
配缸间隙与活塞的冷敲热拉现象： .配缸间隙: 活塞的最大直径处与气 缸的间隙。
.活塞的冷敲热拉
冷敲：冷态下活塞收缩，活塞与气缸
壁之间的配缸间隙过大，活塞换向出 现敲缸的现象。
危害：噪声大，窜气、窜油，加速机件损坏。
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第三节 Image 活塞连杆组构造与工作原理
组成：由活塞、 活塞环、活塞销 和连杆、连杆轴 瓦等组成。
活塞 连杆
活塞 环
活塞 销
连杆轴瓦
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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。
（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。
（2）预先做成椭圆形
由于厚度很不均匀，销孔部分的金属厚，受热膨胀量大，沿活 塞销座轴线方向的变形量大于其他方向。另外，裙部承受气体侧压 力的作用，导致沿活塞销轴向变形量较垂直活塞销方向大。这样， 如果活塞冷态时裙部为圆形，那么工作时活塞就会变成一个椭圆， 使活塞与气缸之间圆周间隙不相等，造成活塞在气缸内卡住，发动 机就无法正常工作。
(5).销座孔处表面凹陷 0 . 5 ～1 . 0mm 。
(6).沿销座轴线方向裙部被削减
半拖板式
半拖板式
拖板式
拖板式
6.活塞销偏置
定义：活塞销座朝向承受作功侧压力的一面偏移1～2mm。 作用：减轻活塞换向时对气缸壁的敲击噪声。 原理：因销座偏置，在接近上止点时，作用在活塞销座轴线
分，包括销座孔。
B.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 ，防治破坏油膜。
裙 部Leabharlann C.裙部表面的保护（改善铝合金耐磨性措施）: a.镀锡
汽油机活塞裙部外表面镀锡
b.涂石墨
锻铝活塞裙部外表面涂石墨
c.表面磷化
柴油机活塞裙部外表面磷化
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：
汽车发动机构造与维修
第二章 曲柄连杆机构构造与原理
教学目的
1、掌握曲柄连杆机构的功用与组成 2、熟悉曲柄连杆机构的工作条件与受力情况
第一节 活塞连杆组构造与工作原理
学习内容：
一． 活塞 二． 活塞环 三． 活塞销 四． 连杆
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教学重点： 1、掌握活塞连杆组的构造 2、掌握活塞环的分类与作用 3、活塞的冷敲热拉现象与防止措施
作用：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。
环槽：用来安装气环和油环，一般气环槽有2~3个，油环槽为一个。
活塞的装配方向
大多数发动机装配 中，必须严格按照 发动机生产厂家的 规定的活塞方向装 配活塞。往往在活 塞顶部标注有活塞 装配方向
（3）活塞裙部
A.位置：从油环槽下端面起至活塞最下端的部
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活塞顶部
2）柴油机活塞顶部
柴油机活塞顶部多采用各种各样的凹坑 凹坑：形状、位置和大小必须与柴油机混合
气形成或与燃烧室要求相适应。
直喷式：由凹形活塞顶与缸盖内壁所围成的单腔。 燃烧室形式：（分又称开统一式式）：涡流燃烧室（副燃烧室占总容积50 ~ 80%）
预燃燃烧室（副燃燃烧室占总容积25 ~ 45%）
主燃烧室（一部分位于活塞顶与缸盖底之间）
副燃烧室（一部分位于缸盖中）
主、副燃烧室由一个或几个孔相连通。
涡流燃烧室
预燃燃烧室
（2）活塞头部
位置：指第一道活塞环槽到活塞销孔以上部分。它有数
道环槽，用以安装活塞环，起密封作用，又称为防漏 部。
头部
工作条件最
恶劣，应离
顶部远些。
1、安装活塞环、与活塞环一起密封气缸、
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 活塞强度降低 留有膨胀余地
绝热槽
膨胀槽
（4）嵌入恒范钢片 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。
(1)活塞顶部的形状:
1）汽油机活塞顶部:凸顶、凹顶、平顶。多采用平顶、 有些采用凹顶，二冲程汽油机多用凸顶。 平顶活塞：结构简单、加工方便、吸热面积小。 凸顶活塞：顶部刚度较大、制造时可减薄顶部的厚度, 因质量较小，但顶部受热较大、温度较高。 凹顶活塞：可以用来调节发动机的压缩比，且可以改 善燃烧室的形状,但顶部受热量大易形成积炭，加工制 造比较困难。 成型顶活塞:一般适用于对燃烧室有特殊要求的柴油机, 特殊的顶部形状可 满足燃烧过程中的不同要求。
热拉：高温时活塞膨胀量大，活塞与气缸壁之间的间隙过小，
会使气缸壁和活塞拉缸的现象。
危害：气缸壁和活塞被拉缸或卡死，加速机件损坏。
铝合金活塞防冷敲热拉的结构措施
活塞裙部呈椭圆形 侧压力
原因 金属量 气体力
销座孔方向变形量大
长轴垂直于销座轴线
短轴平行于销座轴线
长短轴之差≈0.3-0.5mm
（3）活塞裙部开槽
2、工作环境： (1)高温：活塞直接与高温气体接触，瞬时温度可达2500K以上，且
散热条件差，温度分布很不均匀； (2)高压: 活塞顶部承受气体压力很大，特别是作功行程压力最大，
汽油机高达3～5MPa，柴油机高达6～9MPa，在高压下活塞产生冲 击与侧压力；
(3)高速：活塞在气缸内以很高的速度(8～12m/s)往复运动，且速度 在不断地变化，从而产生了很大的惯性力，使活塞还承受附加载 荷。活塞在这种恶劣的条件下，会产生变形并加速磨损，
(4)腐蚀：活塞同时受到燃气的化学腐蚀作用。
3、材料： 铝合金：质量小 导热性好；灰铸铁;耐热钢。
角速度是作圆周运动的物体单位时间转过的角度。
4、结构
顶部：构成燃烧室， 承受气体压力。
活塞
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。
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。