作者: dollar (孔方) 看板: Problem
標題: 活塞
時間: 東吳機研站 Wed Oct 31 22:39:02 2001
[活塞]
活塞的功用:
1. 將爆炸產生的力量經連桿傳至曲軸
2. 做為連桿上部運動的導件
3. 做為活塞環的支架
活塞環槽: 裝置活塞環, 通常有 1-4 道, 2t 車種通常兩道, 4t 車種通常三道;
肋條: 於活塞頂部的反面, 協助散熱, 加強活塞頂部與活塞裙間的強度
活塞銷孔: 裝置活塞銷, 以連接活塞與連桿
排油孔: 4t 車裝置刮油環, 活塞下行時機油可由排油孔排出落下
[活塞的材質]
合金鋼或鑄鐵材料: 強度大, 膨脹係數小, 活塞間隙小, 不易漏氣, 質量重
消耗動力大, 不適用於高速引擎;
鋁合金: 質量輕, 導熱性佳, 磨擦阻力小, 強度較弱, 膨脹係數大, 熔點低;
y 合金: 成份為銅鋁合金或鋁矽合金, 重量輕, 導熱性佳, 耐磨, 膨脹係數小
機械強度大;
lo-ex ( low expansion ) 合金: 質量輕, 膨脹係數小, 適用於高溫下與鑄鐵
氣缸的引擎;
Hi-Si 合金: 以矽為主要成份, 適用於機車或氣冷式引擎, 膨脹係數小;
[活塞的特性]
1. 質量輕: 可以減少往復運動時發生的慣性扭力
2. 耐磨耗: 以利活塞在氣缸中快速的往復運動
3. 強度大: 能承受壓縮時的壓力 ( 約 150-180kg/cm2 ) 及點火爆炸時的衝擊力
( 約 400-600psi )
4. 膨脹係數小, 導熱性要佳: 避免引擎未達工作溫度時在缸內搖晃而加速磨損
達工作溫度時膨脹而卡死在缸內
[活塞的間隙]
1. 活塞頂部的間隙最大, 因其承受的溫度最高, 越往下越小
2. 因材料的膨脹係數不同, 所以需保持適當的間隙
3. 若間隙太大則會漏氣, 4t 車種潤滑油滲入燃燒室, 影響燃燒效率, 易積碳
混合氣滲入曲軸箱污染機油; 間隙過大會使活塞在缸內發生跳躍碰撞缸壁
引起敲缸現象
[活塞的形狀]
1. 正圓形: 以合金鋼或鑄鐵製成, 強度大, 膨脹係數小, 活塞間隙小, 不易漏氣
質量重, 消耗動力大, 加減速不易;
2. 橢圓型: 以鋁合金製成, 活塞銷方向的直徑較垂直方向要小, 此種活塞的尺寸
是以垂直於活塞銷方向的直徑表示; 其活塞裙部在冷卻時呈橢圓形, 但活塞頂
與活塞環岸等處則是正圓形, 正常工作溫度時則皆成正圓形, 與氣缸全面接觸
因冷卻時只有一部份與氣缸接觸, 所以啟動馬達容易運轉; 接觸面隨著溫度
升高而增大, 到正常工作溫度時與氣缸全面接觸, 故活塞與氣缸的間隙較小
未達工作溫度前噪音小, 活塞與環及缸壁不易磨損; 但膨脹係數大, 熔點低
強度較弱;
以活塞頂形狀分類:
1. 平頂式: 一般引擎常用
2. 凸頂式: 高壓縮比引擎用
3. 凹頂式: 柴油引擎直接燃燒式用
4. 複雜頂式: 可增加混合氣的渦動, 使混合氣燃燒良好
以活塞裙部形狀分類:
1. 全筒式: 多為正圓形鑄鐵活塞, 堅固, 可控制氣缸壁的油膜 ( 柴油 )
2. 拖鞋式: 質量輕, 磨損少 ( 柴油 )
3. 裂槽式: 在活塞裙部開槽, 以容納膨障或減少活塞上部之熱傳導到活塞裙 ( 汽油 )
[防止活塞膨脹的方法]
1. 使用橢圓形活塞
2. 上下傾斜: 活塞頂部是活塞最熱的部份, 因為膨脹最多, 為了防止活塞膨脹而
咬死在缸壁上, 活塞頂部直徑比裙部直徑小約 0.030-0.040 吋
3. 熱偶型活塞: 鋁合金活塞在鑄造時於活塞銷鼓處鑲入特種合金鋼條或環, 除可
增加活塞強度外, 並可控制活塞之膨脹
4. 活塞頂上開一隔熱槽, 使傳到第一道活塞環的熱量減少
5. 活塞裙上開隔熱槽或膨脹槽
[活塞銷偏心]
因連桿與曲軸間角度的關係會使壓縮和爆炸時活塞受到側推力, 由於爆炸側推力
大於壓縮側推力, 所以活塞銷孔偏向爆炸衝擊面約 1-2.5mm ( 壓縮面即為進氣端
爆炸面即為排氣端 ) 目地在使活塞的兩面平均磨耗, 平均受力;
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