活塞

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什么是 活塞 ?

A 活塞 是往复式发动机,往复式泵,气体压缩机,液压缸和气动气缸的重要组成部分。

Piston

或者,

它是船用柴油发动机的燃烧室的组件,其通过往复运动将废气力转换成机械功率。

或者,

它是柴油发动机的一部分,其形成燃烧室的下部。

从水手的角度来看,

活塞是船用柴油发动机的一部分,其形成燃烧室的下部,并且还有助于通过曲轴将在发动机的燃烧室内产生的能量转移转移到发动机的外部,其中可以为有价值的用途引导它在海水中旋转螺旋桨移动船舶或在较小的工厂的情况下运行交流发电机以产生电力。

或者,

一般来说,我们可以这么说

它是圆盘或圆柱形部分紧密配合并在圆柱体内移动,用于压缩或移动在汽缸中收集的流体,例如空气或水,或者将由进入或扩展内的流体供应的能量,例如压缩空气,爆炸性气体或蒸汽,通常通过连杆借助于通过连杆转换成旋转运动。

两个中风和四个罢工引擎之间的差异

活塞的功能是什么?

如我们所知,它正在封闭在气缸衬套中的内燃机的移动和整体部件,并通过活塞环使气体密封。

1.用于密封IC发动机的燃烧室(气缸衬套),使得燃烧发生在封闭的空间内。 (如我们所知,它形成燃烧室的下部)

2.传输部队/能量

A.内燃机,目的是通过活塞杆和/或连杆将气体的膨胀从气缸中的气体的膨胀传递到曲轴。或(转移通过燃烧气体产生的化学能,以对曲轴的机械能。)

B.在某些发动机(2冲程发动机)中,活塞通常通过覆盖和露出气缸端口作为阀门。

C.在往复泵中,该功能逆转。来自曲轴的力和能量转移到活塞以压缩和排出圆柱体的液体。

活塞做了什么?

它用于通过连杆将化学能转移到曲轴,形成燃烧室的下部,密封缸衬里并通过活塞环将热量传递到衬里。

如我们所知,在柴油发动机的任何内燃烧中,发生了四个工艺I.E吸入,压缩,膨胀和放电。

在活塞的帮助下执行柴油发动机中的这四个角色。

因此,我们可以说它有助于燃料燃烧。

活塞如何工作?

在这里,我们将解释一种活塞在细节中如何在2行程和4冲程发动机中工作。

在4冲程发动机

四条线

1.遗产: - 当活塞向下移动时,入口阀打开并允许充电空气进入和燃料喷射。

2。压缩: - 由于曲轴活塞的旋转,移动(入口和出口闭合)压缩燃料和空气混合物。如果在燃料发生时,温度达到燃烧。

3.Power /扩展: - 当燃烧发生时,天然气将膨胀,它向下移动。

4.exhaust: - 它是最终阶段,因为曲轴活塞的旋转移动(排气阀打开)。旨在输出排气歧管的气体。

因此,所有燃烧过程连续发生(每分钟100或1000次)

2冲程发动机

在两个中风发动机中,所有燃烧过程都发生在两次中风中。

二冲程

1.停置/压缩: - 活塞设计成使得当它移动抽吸时,并同时压缩燃料和空气混合物。

2.动力/排气: - 在这个中风活塞中,倒下并同时在排气歧管中推出排气。

柴油发动机的所有部分

床板

一个框架

TIE -BOLT.

汽缸盖

缸套

虔诚的别针

连杆

十字头指南和导向鞋

什么是不同类型的活塞?

通常,我们使用两种类型的内燃机的活塞装置。

1.Crosshead活塞: - 它由冠,裙子和活塞杆连接到交叉头,用于将侧推动到发动机结构。

Piston

在Larges 2行程发动机,由于连接杆的移动,它产生了两个力

A.Axial.

B.Transeverse.

因此,大的慢速柴油发动机需要额外的支撑活塞上的侧力/推力。

这些发动机通常使用十字头活塞。

2.Trunk型活塞: - 它由细长的裙子活塞组成,用于吸收侧推并连接到孔。杆由小端旋转轴承。

Piston

相对于它们的直径,树干活塞长。它们作为活塞和圆柱十字头操作。当连杆弯曲时,也存在沿着活塞的侧面与活塞侧的侧面相互作用。为了支持这一点,更长的活塞有助于。

除了欺骗销和冠之间的环之外,尤其是柴油发动机的大多数躯干活塞的特征是它们具有用于释迦销下方的油环的凹槽。

在皇冠的形状的基础上,美国划分了

1.FLAT活塞式:-FLAT表面表冠非常简单,易于制造。这主要用于汽油发动机。它很少用于火花点火柴油发动机。

平活塞式

2.Concave: - 这种类型的发动机具有凹凸结构。它主要用于柴油发动机。

3.Convex: - 凸顶发动机活塞具有凸起的球形,具有高功率。它可以改善气体交换过程并充当指导功能。在摩托车的两冲程汽油发动机中,通常使用凸顶发动机活塞。

活塞材料/活塞由什么制成?

材料的性质

所用的材料必须需要与气缸衬套和盖子的材料相似。

1.承受高压的可见度: - 皇冠必须承受高气体负荷并将力传递给
活塞杆。

2.高等机械强度和更高的疲劳强度: - 它必须具有长疲劳的寿命来存活波动的机械和
热应力;它的表面暴露于非常热的燃烧气体迅速
通过在每个发动机循环期间凉爽的空气。

3.膨胀系数: - 金属必须抵抗高温
蠕变,腐蚀和侵蚀;并且易于进行冷却,但有限
热膨胀,使工作间隙与衬里和活塞保持
戒指。

4.高表面特性I.E硬度和抗腐蚀性。

5.矫正裙子,在工作条件下给予均匀的轴承。

6.在运营中。

材料使用: -

材料和设计取决于发动机额定值,尺寸,速度和燃料。

使用最常见的材料是: -

1.Cast Iron.

2.铝合金

1. Cast Iron用于适用于中等额定发动机,活塞速度低于6米/秒。

铸铁也用于活塞。铸铁是初期的普遍材料,因为它具有优异的耐磨质量,膨胀系数和制造中的一般适用性。

2.铝合金用于活塞速度更高的那些发动机6m / s。

但由于往复零件中的重量减少,使用铝的活塞是必需的。为了获得相等的强度,需要更大厚度的金属,因此光金属的优点是丢失的。铝在强度和磨损品质中铸铁较差,其较大的膨胀系数需要在气缸中更大的间隙,以避免癫痫发作的风险。

铝的导热率大约是铸铁的三倍,并且这种与强度所需的厚度相结合,使得能够和铝合金活塞在比铸铁一(200°C至250°C的铸铁更低的温度下与400°至450°C相比)。

结果,碳化的油不会在活塞的下侧形成,因此曲轴箱保持清洁剂。这种铝的凉爽运行特性现在被认为是非常有价值的,因为它的光照确实,活塞有时比强度更厚,以便改善冷却。

活塞部件

活塞的部分是什么?

活塞功能包括以下内容: -

  1. 头部或冠
  2. 土地
  3. 戒指林
  4. 油孔
  5. 分离网
  6. 活塞销或欺骗别针孔
  7. 活塞裙

头部或皇冠

它也称为活塞冠或圆顶。这部分直接与燃烧气体接触。结果,它被加热到极高的温度。为了避免熔化,这是使用特殊合金,其中包括钢合金。

通常,活塞头用通道和空腔构建。他们有助于创造一个改善燃烧的漩涡。不同类型的活塞头用于各种发动机。对变化的解释是不同的。冠部或头部的所选配置取决于各种因素,例如预期的性能和发动机类型。

这  是活塞的顶表面(最靠近气缸盖),其在正常发动机操作期间经受巨大的力和热量。

活塞头功能

冠部,如也已知的,形成吸收膨胀气体的压力,温度和其他应力的表面。目的是: -

  • 制造漩涡以使燃烧制服和调节爆震。
  • 用作燃烧室和下活塞部件之间的热屏障。
  • 含有圆柱体撞击的压力。
  • 将点火冲程中发育的压力转换为向下的力 - 将该力携带到活塞杆。
  • 维持偶尔爆震产生的压力波。

2.兰德: - 环土地 是带有作为活塞环密封表面的环的两个平行表面。

在活塞顶部的圆周上,有一个凹槽切割以适合活塞环。凹槽之间的带被称为“土地”。土地的功能是为了维持戒指对气体压力。

该地面做了引导环的作品,使得它们在圆形方向上自由旋转。支撑纸幅直接从牙冠传递到活塞销凸台。陆地从环形槽中减轻了大负载。

3.滚槽:-a环槽是凹陷区域,其用于保持位于活塞周围的活塞环。

4.Piston环: - 活塞环是块的分开环,其放置在活塞的凹陷区域上。在典型的汽车发动机中,通常存在3个活塞环。数量变化,活塞也可能有一个环。活塞环陆地是这些环之间的区域或表面。内部安装槽构造以保持活塞环的位置,并且可以听到像锥形房屋的东西。

活塞戒指

活塞环的分开设计具有几个优点。它允许弹簧动作,这有助于环保持正确的活塞环间隙。拆分还使活塞环易于安装。为了确保在热量,负荷,压力和其他条件下恒定的弹簧,制造商更喜欢铸铁或钢部件用于活塞环材料。

活塞环功能

活塞环的主要功能是密封燃烧室并控制/调节所用的润滑油。戒指还将热量传导到气缸衬套的工作。正如我们之前提到的那样,大多数车辆使用三个环;两个上压缩环和一个下油圈。为了更好地理解,下面解释不同的环。

  • 压缩 戒指 - 这个环安装在顶部,最接近 燃烧室。它也称为密封或气体或压力环。该环可防止燃烧气体泄漏到曲轴箱。该环也有助于将热从活塞从活塞转移到汽缸衬套的壁。
  • 刮刀/刮水器 戒指 - 刮刀环位于压缩和墨环之间。它具有锥形表面,并用于两个环的功能:密封燃烧室并从活塞缸壁上擦拭油。
  •  控制 戒指 - 油控制环是下环,它由两个薄表面组成,周围有孔。该环上的插槽允许油流回贮槽。随着其名称表明,油控制环的功能是从气缸壁中去除多余的油。它是在活塞来回工作的时候完成的。

4.漏洞: -

6.Piston Pin或Gudgeon Pin: -

欺骗 别针孔 是活塞侧面的洞,垂直于活塞行程,接收欺骗销。 

虔诚的别针

欺骗 pin 是空心轴,用于连接连杆的小端。

它被称为腕针或欺骗销。欺骗销是裙部侧的空心或实心轴。活塞杆在该销上枢转,保持在活塞环衬套中。对于拉伸强度,欺骗销通常由合金钢制成,加工以适合活塞轴承。通过连接杆油内的孔输送到手腕销,有助于减少摩擦。

Gurgaon Pin组件和安装款式各不相同。它们可以分为3个设计:

1.自由旋转在活塞和连杆,

2.夹在连杆,

3.刚性安装在活塞老板上。

活塞销/欺骗销功能

Gudgeon销形成连杆和活塞的连接或枢轴点。它提供轴承支撑,也有助于活塞正常工作。换句话说,欺骗销有利于活塞的来回运动。

正如我们所看到的那样,GudgeOn PIN /腕针使用三种方法安装在活塞组件上。这些引起了以下类型的针脚。

  • 静止/固定的 别针 - 这种类型的销通过螺钉连接到活塞的凸台,然后活塞杆然后在销上枢转。
  •  漂浮的 - 这种类型的销连接到中间的连杆上,该销钉在活塞轴承和凸台上自由移动。 
  • 满的 漂浮的 - 在该销组件中,销不附接到销或活塞连杆。除此之外,它通过连接到活塞凸台的插头,夹子或卡环固定。然后,销可以在凸台以及杆上振荡。

7.Piston裙子:裙子是最靠近曲轴的活塞部分,其有助于活塞在气缸的孔中移动时对准。

活塞裙

一些裙部具有切割成的型材以减小活塞的质量,并还为旋转曲轴配重提供间隙。

裙子安装在发动机I.E 2 - 中风和4英里音发动机。但它对不同的发动机具有不同的功能。

在大十字头2 - 具有单流清除的中风发动机,裙部长度短,安装起来用作引导件并稳定活塞内的位置。

裙子通常由铸铁组成。

注意: - 裙径直径通常保持略大于活塞的直径。这样做是为了防止由于活塞运动而损坏衬垫表面。裙子,青铜戒指也适合。这些青铜戒指在裙子上的裙子在IC发动机运转期间,当发动机新的时,它可以更换根据需要。

在2 - 中风发动机具有循环或交叉清除类型/布置,裙部略大。是因为,它有助于消除汽缸衬套中的清除和排气口。

在4冲程或行李箱类型的活塞发动机中,裙部具有用于冗余销的布置,其将来自活塞的电力从活塞传递到冗谐销或顶端轴承。在行李箱类型中,没有交叉头导向器,并且这些裙部有助于将从连杆产生的侧推转移到气缸衬套的壁上。

活塞裙有两种主要类型:

  • 全裙

完整的裙子也被称为固体裙子。全裙采用管状形状,常用于大型汽车的IC发动机。 E.G 2冲程海洋柴油发动机。

  • 拖鞋裙子

拖鞋裙子用于活塞摩托车和一些汽车。它有一部分裙子切开,只留在气缸壁的背部和前面的表面上。这种类型的裙部的优点是,它有助于减轻重量并最小化气缸壁和活塞之间的接触/触摸区域。

8.Piston棒: -

活塞清除

活塞通常小于圆筒的孔的直径小。汽缸和汽缸壁之间的区域称为活塞清除。

或者

活塞间隙是活塞和金属缸之间的间隙或间隙,以避免由于活塞在燃烧过程中加热的过度膨胀而导致的损坏。它也被称为活塞以钻孔间隙。

由于以下原因,许可是必不可少的

  1. 它为活塞和气缸壁之间的润滑剂薄膜提供了一个空间,以减少摩擦。
  2. 它防止活塞癫痫发作:由于工作温度非常高,活塞和缸体膨胀。圆筒比活塞更快地冷却,因此应给予足够的间隙,以便活塞膨胀,而活塞癫痫发作会导致活塞癫痫发作。
  3. 如果活塞和圆筒之间没有间隙,活塞难以在气缸中往复运动
  4. 通常,活塞由铸铝合金构成,以良好的导热率。在加热时,铝比金属缸扩展。因此,需要适当的活塞清除以保持气缸中的自由活塞运动。

活塞清除取决于气缸孔的尺寸和活塞中使用的金属。但它通常为0.025 mm至0-100 mm。在操作中,这种间隙充满油,使活塞和环在油的薄膜上移动。

如果间隙太小,则会在气缸中的过度摩擦,严重磨损和可能扣押的活塞中失去电力。

  • 活塞将在圆柱体内抓住更加膨胀
  • 活塞将在气缸中变得太紧,导致过度摩擦损失
  • 活塞会损坏气缸壁

如果间隙太多了

活塞将非常自由地来回移动,导致发动机撞击,甚至可能会损坏活塞裙

大间隙也可能降低压缩环的密封性能以密封压缩室

如果活塞清除太多,则会发生活塞扣。活塞扣是指圆柱体的突然倾斜,因为活塞在动力行程上倒塌。

活塞清除

活塞用足够的力从气缸的一侧移位以产生不同的噪音。当活塞加热时,间隙减小并且噪音通常会消失。为了在没有癫痫发作的情况下使用固定间隙而没有引入特殊合金,并且使用许多活塞的设计。

这些特殊设计涉及凸轮研磨到非圆形形式,半柔性裙部结合倾斜狭缝,受控分布等的权宜之计。

2冲程海洋柴油发动机活塞

2 - 行程海洋柴油的活塞由两块:冠和裙子组成。

冠暴露于燃烧室中的高温,并且表面可能被侵蚀并烧掉。

由于这个原因,冠的材料必须能够在高温下保持它的强度和抗蚀剂。

这就是为什么使用铬和钼的钢铁以形成冠状橄榄球的原因。有些活塞的特殊合金焊接到冠的最热部分,试图减少燃烧燃料引起的腐蚀。

冠还有四到五个活塞环槽,可以是镀铬。

铸铁的裙子充当气缸衬套的引导件。

活塞的下侧用螺栓固定在铸造钢活塞杆上。活塞杆的另一端与交叉头销连接。

活塞的冷却是从燃烧中除去过量的过热并限制热应力所必需的。它也限制了热膨胀以保持间隙。冷却我们通过循环冷却剂在其内部通道内进行。通过水或曲轴油来完成。

水对油有优势(热容量),但曲轴箱中存在水泄漏。

现在,在现代发动机中使用油冷的活塞。将油送到活塞,使用活塞杆。杆是空心的,管子跑到其中心。

MAN B&W活塞具有8mm厚的耐热涂层,称为INCONEL的硬镍铬合金,焊接到冠的最热部分,以抵抗活塞冠的“燃烧”。

4行程海洋柴油发动机活塞

用于燃烧残余燃料的中速活塞发动机的活塞是复合活塞。 (即皇冠和裙子由不同的材料制成。)

冠是一种耐热钢锻造,可以是ATHE冠的耐热,必须耐热,这就是为什么它是铬,钼和镍的钢锻造和合金。它用于在高温下保持强度。抗腐蚀。

它设计用于形成带切口的燃烧室,以允许阀门打开。顶部(顶部环和活塞的顶部之间的区域)可以锥形,以允许膨胀在活塞最热的情况下更大。

裙部可以是结节性铸铁或锻造或铸造铝合金。

铝的优势

  • 是光明的
  • 惯性低,
  • 减少轴承载荷。

但是,铝的膨胀系数较低的钢系数,这就是为什么必须在制造过程中允许更大的间隙。

这意味着当在低负载下运行时,衬里中的活塞裙的间隙大于铸铁的间隙。由于锥杆的变化的角度,裙部将侧向推力透射到衬里。太大的间隙会导致活塞倾斜。

固定杆的小端轴承的活塞销位于活塞的裙子中。活塞销浮在活塞的裙子中,并被圆形框架放置。根据用于裙部(铸铝)的材料,套管可用于销。

活塞环可以安装在胎冠上或牙冠和裙部中。通常,环是镀铬或等离子体涂覆以耐磨。由于衬里是润滑的,油刮刀环(油控制)安装在活塞的裙子上。

活塞用油冷却。这是由各种手段完成的;最简单的是从杆顶部的孔向上引导的油喷射到冠部的下侧。一种更有效的方法是在上面的图像中看到的油捕手使用。这将油引导到冠部底部的冷却室中,其中往复活塞的鸡尾酒振荡器的效果确保了正冷却效果。对待控制的油恢复温度很少见。(与2行程慢速十字头发动机相比,温度和数量都被监测)。

有些发动机配有由铸铁或铝合金硅制成的一体式活塞。它们不能与残余燃料一起使用,因为更高的温度导致活塞冠燃烧。铝也遭受碳积聚以上300O C.铝活塞中的环形槽通常采用镀铬铸铁插入件的形状。

活塞发动机类型

内联发动机是一种非常简单,传统的发动机设计类型。在这种发动机结构中,如图所示,汽缸以直线安装。制造商通常将该发动机称为“直发”,因为所有气缸都是直线的。

在线发动机最多可包含2,3,4,5,6或8个气缸。虽然制造商是指作为内联-4发动机的四缸内发动机。它们通常在汽车命名法中表示I4或L4(纵向4)。

旋转发动机

旋转发动机,内燃机,其中燃烧室和汽缸与从动轴旋转的固定控制轴附接到固定控制轴;燃烧气体压力用于旋转轴。

其中一些发动机具有环形(甜甜圈形)缸滑动活塞;其他人有单个和多裂转子。

vee发动机

通常称为VEE引擎的V发动机是内燃机的常见配置。它由两个连接到公共曲轴的汽缸组组成,通常在每个库中具有相同数量的汽缸。这些汽缸组彼此以一定角度布置,使得当从发动机的前部观察时,该堤被形成为“V”形状。

通常,V引擎的长度比等效的内联发动机较短,但宽度的折衷幅度越大。 V6,V8和V12发动机分别是六个,八个或十二个圆柱最常见的配置。

径向发动机

径向发动机是内燃机装置的往复式类型,其中气缸从中央曲轴箱向外辐射,如轮的辐条。从前面看,它看起来像一个程式化的星星。

径向活塞发动机由安装在中央曲轴周围的一个或多排奇数圆柱体组成。

这种类型如果发动机主要用于飞机。

对面的活塞发动机

相反的活塞发动机是活塞发动机,其中每个汽缸在两端具有活塞,并且没有气缸盖。与活塞相反的油和柴油发动机通常用于大型应用,如船舶,军用坦克和工厂。

优势

  • 没有气缸盖
  • 创造uniflow扫除
  • 减少发动机的高度。

什么是活塞耳塞?

当活塞裙子接触气缸壁时,活塞扣是一种声音,当活塞稍微向上或向下方向稍微枢转时,当活塞裙子稍微枢转时。

如果活塞的裙区域佩戴以增加活塞和圆筒的壁之间的间隙,或者如果活塞已经加工在孔中,则会发生这种情况。通常进行这一点,特别是当在发动机构造出高性能时使用锻造铝活塞时,例如,在拖拉机上。原因是当活塞在加热时,活塞会扩张,减少孔隙中的间隙。

更频繁地听到活塞扣眼,在冷发动机上更加明显。

什么是高地的土地?为什么?在哪种类型的MC引擎 


顶部陆地是活塞周围的环形区域,最上面的环上方。
为了保护活塞环免受燃烧的热载荷,活塞顶部的高度增加(图1)。所得到的活塞冠和汽缸壁之间的缓冲体积增加改善了环的条件,并允许较长的时间溢出。高顶级土地首次于1990年代中期推出,积极的服务经验,导致其用于所有新型发动机类型的使用。
这是MC-C发动机的发展。 

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