汽车发动机活塞零件开题报告(2)
2.活塞头部
活塞头部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。柴油机压缩比高，一般有四道环槽，上部三道安装气环，下部安装油环。汽油机一般有三道环槽，其中有两道气环槽和一道油环槽，在油环槽底面上钻有许多径向小孔，使被油环从气缸壁上刮下的机油经过这些小孔流回油底壳。第一道环槽工作条件最恶劣，一般应离顶部较远些。
活塞顶部吸收的热量主要也是经过防漏部通过活塞环传给气缸壁，再由冷却水传出去。总之，活塞头部的作用除了用来安装活塞环外，还有密封作用和传热作用，与活塞环一起密封气缸，防止可燃混合气漏到曲轴箱内，同时还将(70～80)%的热量通过活塞环传给气缸壁。
3.活塞裙部
活塞裙部指从油环槽下端面起至活塞最下端的部分，它包括装活塞销的销座孔。活塞裙部对活塞在气缸内的往复运动起导向作用，并承受侧压力。裙部的长短取决于侧压力的大小和活塞直径。所谓侧压力是指在压缩行程和作功行程中，作用在活塞顶部的气体压力的水平分力使活塞压向气缸壁。压缩行程和作功行程气体的侧压力方向正好相反，由于燃烧压力大大高于压缩压力，所以，作功行程中的侧压力也大大高于压缩行程中的侧压力。活塞裙部承受侧压力的两个侧面称为推力面，它们处于与活塞销轴线相垂直的方向上。
功用：活塞的功用是承受气体压力，并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转，活塞顶部还是燃烧室的组成部分。 工作条件：活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作。活塞直接与高温气体接触，瞬时温度可达2500K以上，因此，受热严重，而散热条件又很差，所以活塞工作时温度很高，顶部高达600～700K，且温度分布很不均匀；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，这就使得活塞产生冲击，并承受侧压力的作用；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，这就产生了很大的惯性力，使活塞受到很大的附加载荷。活塞在这种恶劣的条件下工作，会产生变形并加速磨损，还会产生附加载荷和热应力，同时受到燃气的化学腐蚀作用。
材料：世界上最早的汽车发动机活塞是铸铁的，从1911年才开始研究用铝合金来制造活塞，1920年一种铝-铜-镲-镁系合金正式成功地应用于汽车发动机活塞，以后的几十年，又相继研究成功了几个系列的活塞用铝合金材料。随着汽车发动机转速的不断提高,活塞速度也随之提高， 汽油机活塞速度可达11-16m／s；柴油机活塞速度可达6-8.25m／s，或更高一些。由于发动机高速化的结果，使作用在活塞上的惯性力亦越来越大，发动机的压缩比也相应提高，燃烧室内的燃烧速度急剧增大，气缸内容易形成局部压力差,使活塞发生强制振动，从而引起穴蚀或敲缸现象。另外活塞头部在交变热应力的作用下，容易产生热变形或热裂现象。所以， 除对活塞材料的常温强度、硬度、延伸率、热膨胀系数等性能有一定的要求外，还对其高温性能(如高温拉伸强度、高温疲劳强度、导热率)及耐磨性能有较高的要求为适应汽车发动机高速化的要求，材料工作者经过大量的工作，使活塞材料越来越完善，其各种性能都有很大的提高。
作为活塞材科，常用的铝合金大体可分为以下四类：(1)铝-铜-硅系合金(Lautal合金)；(2)铝-铜-镍-镁系合金(y合金)；(3)铝-硅-镍-镁系合金(合金)；(4)过共晶铝-硅系合金(高硅铝合金)。
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