CAT柴油机活塞的基本结构作用与活塞的变形规律及应对措施有哪些(今日/动态)

CAT柴油机活塞的基本结构作用与活塞的变形规律及应对措施有哪些(今日/动态)

卡特彼勒cat柴油机活塞的作用有两个:一是活塞顶部与汽缸盖、汽缸壁共同组成燃烧室;二是承受气体压力，并将此力通过活塞销传给连杆，推动曲轴旋转。
    卡特彼勒cat柴油机活塞在汽缸内做高速往复运动，承受周期性变化的气体压力和惯性力，且顶部直接与高温燃气接触，加之润滑不良、散热困难，活塞的工作条件十分恶劣，这就要求活塞必须具有足够的刚度和强度，质量要尽可能小，导热性能好，且有良好的耐磨性和热稳定性。
     目前，cat发动机的活塞材料广泛采用铝合金，有的cat柴油机上也采用高级铸铁或耐热钢通过铸造或锻造工艺制成。
    (1)卡特彼勒cat柴油机活塞的基本结构  
    卡特彼勒cat柴油机活塞由顶部、头部、裙部3部分组成。
    卡特彼勒cat柴油机活塞顶部是燃烧室的组成部分，其形状与燃烧室形式有关，一般有平顶、凸顶和凹顶3种.

    平顶活塞结构简单，加工方便，受热面积小，在汽油机上广泛采用;凸顶活塞顶部刚度大，可获得较大的压缩比，也能增加气流强度，但顶部温度较高;凹顶活塞可通过凹坑深度获得不同的压缩比，但顶部受热量大，易形成积炭，加工制造困难。
   卡特彼勒cat柴油机活塞头部是指活塞环槽以上的部分，其作用是承受气体压力，并将力通过活塞销座、活塞销传给连杆;同时与活塞环一道实现汽缸的密封;将活塞顶部吸收的热量通过活塞环传导到汽缸壁。
    卡特彼勒cat柴油机活塞头部切有若干道用以安装活塞环的环槽。发动机活塞一般有2-3道气环槽和1道油环槽，随着发动机的高速化，气环数有减少的趋势。气环槽一般具有同样的宽度，油环槽比气环槽的宽度大，且槽底加工有回油孔，以便让油环刮下的机油从回油孔回到油底壳。

卡特彼勒cat柴油机活塞环槽的宽度和深度略大于活塞环的高度和厚度，以保证cat发动机工作时，cat活塞环可在环槽内运动，以除去环槽内的积炭和保证密封。这样，活塞环槽的磨损常常是影响cat发动机使用寿命的一个重要因素，特别是第一道环槽温度高，使材料硬度下降，磨损更为严重。为了保护环槽，有的发动机在活塞环槽部位铸 入用耐热材料制成的环槽保护圈，以提高活塞的使用寿命，如图2-14所示。
    卡特彼勒cat柴油机活塞裙部是活塞油环环槽以下的部分，其作用是为活塞在汽缸内做往复运动导向和承受侧压力。
卡特彼勒cat柴油机活塞裙部要有一定的长度和足够的面积，以保证可靠的导向和减磨。活塞裙部基本形状为一薄壁圆筒，圆筒结构完整的称为全裙式;许多高速发动机为了减轻活塞质量，在活塞不受侧向力的两侧，即沿销座孔轴线方向的裙部切去一部分，形成拖板式裙部，这种结构裙部弹性较好，可以减小活塞与汽缸的装配间隙，如图2-15所示。
    (2)卡特彼勒cat柴油机活塞的变形规律及应对措施
    卡特彼勒cat柴油机活塞工作时，由于机械负荷和热负荷的影响，会使活塞产生变形。在圆周方向上，其裙部直径沿活塞销座轴线方向增大，使裙部变成长轴在活塞销座轴线方向上的椭圆，如图2-16所示。这是因为气体压力和侧压力的作用;同时在活塞销座附近金属堆积，受热后膨胀量大。由于机械变形和热变形共同作用，因而造成这样的结果。在高度方向上，由于温度分布和质量分布不均匀，故活塞的变形量会出现上大下小的特点。
    为了保证活塞在工作时与汽缸壁间保持比较均匀的间隙，以免在汽缸内卡死或引起局部磨损，故必须在结构上采取各种措施:

    ①冷态下将活塞制成其裙部断面为长轴垂直于活塞销的椭圆，轴线方向为上小下大的近似圆锥形。
    ②卡特彼勒cat柴油机活塞销座附近的裙部外表面制成凹陷0. 5-1 mm 。
    ③在活塞裙部受侧压力小的一侧开“    ”形或“T”形槽，如图2-17所示。其中横槽被称为绝热槽，可减少从活塞头部向裙部的传热量，使裙部膨胀量减少;纵槽被称为膨胀槽，使裙部具有弹性，这样，冷态下的间隙可减小，热态下又因切槽的补偿作用，而使活塞不致卡死在汽缸中。
    ④采用双金属活塞。双金属活塞有恒范钢片式、筒形钢片式、自动调节式等，其作用是牵制活塞裙部的膨胀量。
    采用上述措施后，活塞裙部与汽缸壁之间的冷态装配间隙便可减小，以避免发动机产生冷“敲缸”现象。石嘴山Perkins帕金斯403F-11G发动机转速控制电脑板专业服务中心,烟台Perkins帕金斯403F-11发动机四配套费用报价单,济宁Perkins帕金斯1204E-E44TTAG2发电机配件代理商,保定Perkins帕金斯403D-17发动机配件中心库企业,四平Perkins帕金斯1104A-44TG2发动机活塞、活塞环费用,