活塞是汽车发动机中的关键零部件之一,其作用十分重要。活塞的主要功能是承受气体压力,并通过活塞销传给连杆驱使曲轴旋转,同时还是燃烧室的组成部分。活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作,承受交变的机械负荷和热负荷,因此其工作条件极为恶劣。
活塞的作用主要有以下几个方面:
1. 活塞环在气缸内起着密封作用。联动连杆使曲轴沿一个方向旋转以达到活塞连续工作的目的。
2. 进气行程时,活塞向下运动,进气门开启,汽油和空气合成的可燃混合气被吸入气缸。
3. 压缩行程时,进气门关闭,活塞向上运动,可燃混合气受到压缩。
4. 工作行程(或称动力行程、爆发行程)时,活塞压缩到顶点,火花塞内通过高压电流而产生火花。火花引起可燃混合气着火燃烧,温度高达2,0001以上,使所有的气体急剧膨胀而产生极高的压力(约30-40公斤/平方厘米),推动活塞向下运动,由连杆的作用而使曲轴旋转。
5. 排气行程时,活塞向上运动,排气门开放,燃烧后的废气被活塞挤迫而由排气门排出。
6. 通过排气、进气、压缩、爆发四行程的不断循环,活塞将发动机的功输送出来。
活塞的主要作用是承受汽缸中的燃烧压力,并将此压力通过活销塞和连杆传给曲轴,以推动曲轴旋转。此外,活塞环与汽缸盖、汽缸壁共同组成燃烧室,使燃烧室内的燃烧更加高效。
活塞在高温、高压、高速、润滑不良的条件下工作,其工作条件极为恶劣。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。
因此,活塞在汽车发动机中扮演着至关重要的角色,其作用不可忽视。同时,活塞的异常磨损也是需要注意的问题之一。常见的异常磨损有:1. 磨损不均匀;2. 磨损过快;3. 磨损过慢;4. 磨损加剧。对于这些问题,我们需要采取相应的措施来解决,以保证活塞的正常使用寿命和发动机的正常运行。