活塞结构的几种主要形式

活塞的结构设计现已呈多样化,下面就结合本厂的产品介绍几种主要形式.1 裙部镶钢片活塞活塞裙部镶钢片的目的是减少裙部的热膨胀量,减小活塞的配缸间隙,减轻气缸套穴蚀,降低发动机噪音.其作用原理是:在活塞销座中镶铸热膨胀系数低的“恒范钢片”(含镍35%,线膨胀系数约为铸铝合金的十分之一),活塞浇铸凝固过程中,在铝合金凝固后期,钢片与铝合金的温度相同,进一步凝固冷却时,由于钢片和铝合金的线膨胀系数不同,铝合金的收缩量比钢片的大得多,使的钢片外面的铝合金向钢片收缩形成收缩应力;当发动机工作时,活塞受热向外膨胀,首先要克服这种收缩应力,因此减少了活塞裙部的热膨胀量.而且,这种对活塞裙部热膨胀的牵制作用随温度的提高而增大.     

防胀活塞的设计及其应用

防膨胀活塞的设计,在汽油机、柴油机的应用中有很高的要求。由于高性能发动机要求必须采用防膨胀活塞。在发动机的所有工况下,活塞在缸套中的膨胀对发动机的性能有重要的影响。 KS─防膨胀活塞即使在发动机性能要求很高的情况下,其膨胀值亦能达到令人满意的结果,再加上良好的配合公差,使活塞的变形顺应于缸套的变形,活塞工作很平稳,这对提高发动机性能起到很大的作用。 由于在活塞中锒一带状钢片,在防膨胀活塞的设计中要多考虑一个变化量;另一方面,结构强度高、性能好的无热膨胀补偿槽的防膨胀活塞并不很昂贵,这样对低噪声,高强度、寿命要求较高的发动机,有必要采用这种设计。 一、控制原理 防膨胀活寨头部的热量传递至环岸和销座,使活塞裙部沿销孔方向变成椭圆形。活塞上部铸有一环形或盘形的钢片,该钢片限制了铝的膨胀。在工作温度下,我们可以得到平均膨胀系数,它取决于壁厚以及铝合金和钢片的膨胀系数,平均系数的增大使靠近活塞头部的     

活塞一体化曲线板的计算

1 概述众所周知,提高活塞头部与裙部的同轴度对改善活塞在气缸内的运动状况有着明显的意义,因而在修订活塞新国标时特别提出了活塞头、裙部同轴度的要求.由于国内大多数活塞生产厂家采用主体靠模仿形精加工裙部工艺,而大多数活塞因头部尺寸较裙部小得多以及头、裙部之间有一间断区(即环槽)等原因而给制作头、裙部一体立体靠模带来了很大的困难.笔者在长期活塞生产实践中发现,制作头、裙部一体化主体靠模的工艺突破口在于:建立头部与裙部之间的过渡曲线,从而使整个曲线板是一连续且光滑的曲线.     

车用发动机活塞裙部椭圆设计

本文论述了现代车用发动机活塞裙部椭圆的设计及计算,分析了工作状态下活塞裙部椭圆度的变化和修正系数的确定。     

活塞活塞环气缸套和活塞销配套供应是发展方向

内燃机的铝活塞较铸铁气缸套和钢活塞销的膨胀系数大。为了保证内燃机活塞在气缸套内正常运动,活塞裙部大径和气缸套孔应保持一定的间隙。间隙过小,会因活塞受热膨胀而出现拉缸或引起局部磨损等故障;间隙过大,又将出现敲缸、窜油、漏气、功率下降和耗油率增加。内燃机在高温工作时,活塞销孔与活塞销也应保持正常的间隙;但冷态安装时,只有很小的间隙或有过盈量。 为使活塞、气缸套机活塞销在较低的制造精度下,获得较高的配合精度,故加工后,应按实际尺寸分组,并采取同组尺寸相配。如北京492Q型汽油机、朝阳6102Q型柴油机和波罗     

BFL413F柴油机活塞结构特点与分析

通过1000h试验证明风冷柴油机活塞能很好适应高压、高温、高速的恶劣条件下可靠工作,由于风冷柴油机活塞采用了共晶硅铝合金材料,提高了强度、感轻了重量、感小了机械负荷,顶部采用阳极氧化处理,使顶部接受热量少,而又耐腐蚀。裙部石墨处理,使活塞有良好散热能力,活塞有较合理的几何形状和活塞外形,使其与气缸有较小的配合间隙,保证柴油机可靠运转、工作平稳、噪音小,而且采用内冷油腔,强制供油振荡冷却活塞,第一环槽镶圈后提高了耐磨性从而延长了使用寿命。     

对柴油机活塞裙部椭圆直径测量方法及换算公式的研讨

<正> 由于柴油机活塞裙部椭圆直径的传统测量及换算方法,几乎完全忽视了止口与定位凸台间隙以及环境温度变化等因素对测量值的影响,因此测最结果误差较大,尤其是在止口与定位凸台间隙大、环境温度改变显著的特殊场合,采用传统测量及换算方法很可能将实质上是合格的柴油机活塞误认为是超差的次品(见表1)。为了提高测量精度,精确地反映柴油机活塞裙部椭圆直径的真实     

膨胀控制活塞的设计及其应用

1 膨胀控制的原理活塞在缸套中作往复运动时,如要求其偏摆小、噪音低、耐磨,则理想的状态应该是正圆柱形的活塞裙部以合适和均匀的间隙在正圆柱的缸套内孔中运动.但在发动机实际工作时,由于铝合金的膨胀系数几乎是铸铁的二倍,活塞的温度也远比缸套高,而且活塞从头部到裙部的温度场又极不均匀,各处的壁厚也有很大的差别,因此如要求活塞在额定工况下能以上述的理想状态工作,则在冷态时,势必要做成复杂的特殊外形,而且各部与缸套之间的间隙也要放大很多(图1),由此带来了发动机在冷车及部分负荷时活塞的拍击噪音大、缸套穴蚀严重等.尤其对于车用高速柴油机,由于其冷,热态时配缸间隙差别较大,此问题尤为突出.     

进气温度对柴油-天然气双燃料发动机活塞温度及热变形的影响

基于ANSYS以WD615高压共轨柴油机为原型机建立了柴油-天然气双燃料发动机活塞温度场及热机耦合下变形场的分析模型。对不同进气温度下活塞温度场、变形场进行了研究,以改善活塞的热负荷及热机耦合下活塞的变形情况。试验结果表明:在标定工况下,进气温度为375K时,活塞第一环槽的平均温度超过230℃,活塞裙部的变形量超过活塞裙部与缸套间的正常间隙;同时缸内最大压力升高率增加,缸内爆震趋势增大。随着进气温度降低,活塞表面温度、活塞第一环槽的平均温度下降,活塞头部、裙部的变形量减少,活塞的温度及变形量都在合理的范围内,缸内爆震趋势减小。     

汽油机活塞敲缸响的力学分析

从分析活塞的受力状态出发,运用流体动力润滑雷诺方程,求解出作用在活塞裙部的油膜力和力矩。并结合活塞裙部的侧向运动方程,编制了模拟活塞二阶运动的计算程序。运用此程序对CA1091型车用汽油机不同结构参数、不同工况下的活塞裙部上,一端的横向运动轨迹进行了数值求解,得出同了不同间隙条件下活塞对缸壁的最大冲击时刻,最大冲击部位等,分析结果可用于发动机活塞组的结构设计与故障诊断,并能对许多实际故障现象进行合理的理论解释。     

活塞“偏缸”的原因及预防

发动机在维修时，活塞连杆组安装入气缸之后，常发生活塞在气缸内向一侧偏斜的现象，即活塞中心线与气缸中心线不重合，生产中称这种现象为“偏缸”。活塞连杆组在装配中，如各零件形位误差不符合技术要求，将使活塞在气缸中产生歪斜。根据试验及实际使用，当活塞在气缸中的偏斜量在100mm长度上为0．03mm时，活塞对缸壁的压力可达147N，而发动机装配后转动曲轴时，所需的力短将成倍增加，达到196～245N·m；若偏斜量在200mm长度上达到0.17～0．18mm，则气缸的磨损量将增加30％～40％。偏缸的结果将导致气缸密封不良，功率下降，油耗增加，…     

谈谈发动机的配缸间隙

谈谈发动机的配缸间隙福建东亚机械有限公司柯开波发动机活塞与气缸的配合间隙是极为重要的技术参数。汽车的使用和维修中除了保证活塞、活塞环和气缸套的配件高品质外，维修装配质量包括正确选择合理的配缸间隙，是延长发动机使用寿命的重要因素之一。如果配缸间隙过小，...     

活塞裙部型线研究

现代高速、高性能发动机上,活塞裙部是活塞设计中特别重要的部位。裙部形状和表面粗糙度影响着活塞裙部流体动力润滑状态（动态油膜的形成与保持）,直接影响到发动机的性能。本文在了解活塞裙部动力润滑理论及内燃机动力学的基础上,通过调试活塞裙部流体动力润滑计算Fortran源程序检验程序的正确性,并掌握活塞裙部型线设计的基本方法。     

活塞设计开发步骤

1 前言 活塞作为发动机的心脏,是一种技术含量比较高的零部件,其设计不仅要满足发动机的性能要求,还要考虑其经济性。 当今发动机愈来愈向高功率、高速、低油耗方向发展,社会对降低发动机噪声和废气净化的要求也日趋严格,这就要求活塞必须具备以下几种性能:①良好的耐久性,②摩擦最小,③产生废气污染最小,④噪声最小,⑤给活塞环提供稳定工作的环槽条件。这些要求在不同程度上随发动机的动力性而定,也取决于在活塞设计时以及在以后的设计开发中对裙部刚性、配缸间隙与活塞型线之间综合内在关系如何解释与确定。     

九十年代高精度活塞加工技术PTM—2000数控车床

现代发动机和汽车性能不断提高,促使发动机零部件设计不断地革新。活塞是发动机和汽车的关键零部件,因而现代活塞的设计非常复杂,形状种类很多,一般都有圆形或椭圆形或变椭圆环槽岸,活塞裙部轴向轮廓呈鼓形,而径向裙部形状为椭圆或变椭圆形。制造要求越来越高的精度,极小的变形,最小的误差。 为了加工这种极高精度复杂形状的活塞,许多工业先进的国家,于五十年代末、六十年代初,研究和发展了一种高精度金刚靠模车床,采用一套三维凸轮的机械或液压随动系统来加工活塞的复合形状。但这种机床的缺点是,对每一种不同形状的活塞,就需要匹配一个不同形状的高精度三维凸轮。而凸轮制造困难,一般要用特殊的高精度数控磨床来精加工,制造成本昂贵。另外这种硬靠模系统都靠机械或液压实现随动仿形,仿形速度不能太高,否则     

曲轴偏置和活塞销偏置对发动机摩擦损耗的影响研究

采用发动机气缸压力和活塞轮廓、刚度作为输入条件,运用多体动力学软件对三缸柴油机活塞进行了动力学计算与分析。研究了曲轴偏置和活塞销偏置对发动机摩擦损耗的影响。曲轴最佳偏置量为15 mm。活塞销向主推力侧偏置可减少活塞裙部摩擦损耗,而向次推力侧偏置使活塞裙部摩擦损耗增大。曲轴向主推力侧偏置15 mm,活塞销向主推力侧偏置0.5 mm,活塞裙部摩擦损耗最小,摩擦损耗降低率达8.84%~10.95%。     

某柴油机活塞裙部变形分析

采用workbench对某柴油机活塞在热载荷、机械载荷、耦合载荷作用下分别进行模拟,获得了在不同载荷作用时活塞裙部的径向变形量,通过对比结果得到以下结论:热-机耦合载荷作用下裙部的径向变形量等于热载荷单独作用以及机械载荷单独作用时引起裙部变形的矢量和;活塞裙部的径向变形量随裙部增高而增加,活塞销座旁边的变形量大于垂直于活塞销轴线方向裙部径向的变形量;因此,为了使活塞在工作时能够很好地建立油膜以及和缸套接触,活塞应设计为上小下大的中凸椭圆形。     

高强化船用柴油机组合活塞裙部型面设计与验证

以某高强化船用柴油机钢顶铁裙组合活塞为研究对象,分析活塞裙部型面的纵向中凸曲线和横向椭圆设计过程,运用有限元分析软件研究不同设计方案的活塞裙部接触压力分布并进行优化,通过合理调整不同位置的横向椭圆的椭圆度及修正系数得到最优方案,并对优化设计的活塞装机进行台架试验.研究结果表明:采用横向二次椭圆和纵向中凸曲线设计时活塞裙...     

考虑热变形的活塞组件结构对活塞二阶运动的影响分析

结合活塞、缸套工作温度场的实测值,建立了2D25柴油机活塞组件动力学模型,分析了配缸间隙、活塞销偏置量和活塞头部型线等结构参数对活塞二阶运动的影响关系,并采用正交试验设计优化了2D25柴油机活塞组件结构参数。分析结果表明:对活塞二阶运动的影响主要体现在活塞敲击能量和摩擦功耗,其影响关系是此消彼长的;在计算的影响因素中,对活塞二阶运动影响最大的是配缸间隙,其次是活塞销偏置量和裙部椭圆度,影响最小的是中凸点位置;活塞头部结构的不同主要是影响活塞敲击能量,而对活塞的摩擦功耗影响较小。     

活塞受热状况的具体分析

描述了活塞的温度分布情况,分析了活塞直径、厚度、裙部结构、顶部构型、与缸套的配合间隙和第一环槽结构对活塞受热状况的影响及相应的改进措施,并从活塞材料的具体成分、制造工艺和隔离技术等角度加以解释,最后比较了不同的冷却方式对活塞的冷却效果。