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活塞的功用是什么?工作条件是什么?

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⑴活塞的功用:①活塞与活塞环、气缸、缸盖、气门、火花塞、 气缸垫共同组成一个密闭的空间。②活塞承受混合气燃烧的爆 发力,并将燃烧的爆发力通过活塞销、连杆传给曲轴,也就是活塞 在爆发力作用下,由活塞的直线移动转化为曲轴的旋转运动。

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(2)活塞的工作条件:①活塞承受的温度忽高忽低,周期变 化,如在进气行程时,混合气温度较低,为冷态,在严寒季节,进气 温度在0°C左右,在活塞顶面直接和冷气接触。但在活塞裙部的 下表面,温度却高一点。压缩行程时,活塞从下止点向上止点移 动压缩气体时,气体从热态气缸壁等热态零部件、废气中吸热、热 平衡、放热,尤其在压缩终了时,压缩压力是1.29Xe(压缩比)X lOOkPa,温高达700°C以上。在做功行程,活塞顶面上瞬时温度高 达2000°C以上,爆发力达5〜8MPa。在排气行程,废气压力随活 塞向上移动,压力越来越低,即由约500kPa降为1. 5kPa,废气温度达800。C左右。②有的发动机(如长安车)在连杆大端装连杆轴 承上片及对应处有一小通孔。所以,压力润滑油除润滑曲轴连杆 轴颈和轴承运动副并从两侧端间隙流出外,还从此小孔向上喷到 活塞销及气缸壁上。另外,气缸壁在活塞行程中部以下润滑较 好,壁上有机油膜,也就是活塞在此部分润滑较好,但在上部润条 件差,是干摩擦和边界摩擦(见缸孔的润滑)。③活塞向上运动到 上止点时,活塞环停止运动,随后活塞向下止点运动瞬间,活塞坏 槽冲击活塞环上平面。当活塞运动到下止点时,活塞环突然停止 运动,随后活塞向上止点运动,在瞬间,活塞环槽下平面冲击活塞 环下平面。④活塞为髙速直线运动,但在上、下止点处线速度为 零,中部线速度最大。因此,活塞在上、下止点加速度达最大。可 见活塞的运动速度是变化的。活塞运动到上、下止点时,都要受 到很大的惯性力作用,这就加速活塞销孔的磨损。⑤在爆发力& 影响下,活塞还承受对气缸壁的侧压力。⑥废气中的产物(见上 文)有腐蚀性,有磨粒磨损等。

总之,活塞在以上原因的影响下,热应力、机械应力都比$ 大。气体压力使活塞产生弯曲变形,裙部在侧压力作用下产生挤 压作用,在热状态时,由于活塞销座处壁厚,膨胀量最大,使活塞 销方向的裙部变成椭圆的长轴。此外,它还承受腐蚀和磨损。

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