摘要: 我們在「引擎概論」中可以知道,活塞是在汽缸中往復(fù)運(yùn)動來壓縮空氣,并且承受油氣爆炸時的動力,而連桿將活塞與曲軸連結(jié),并且把活塞直線的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)化成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。以下將介紹活塞、活塞環(huán)以及連桿的機(jī)械特性: 活塞與活塞環(huán) 從活塞的外型來看,有活塞頂面、活塞頂座、三道活塞環(huán)槽、活塞裙及活塞銷...
我們在「引擎概論」中可以知道,活塞是在汽缸中往復(fù)運(yùn)動來壓縮空氣,并且承受油氣爆炸時的動力,而連桿將活塞與曲軸連結(jié),并且把活塞直線的往復(fù)運(yùn)動轉(zhuǎn)化成曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。以下將介紹活塞、活塞環(huán)以及連桿的機(jī)械特性:
活塞與活塞環(huán)
從活塞的外型來看,有活塞頂面、活塞頂座、三道活塞環(huán)槽、活塞裙及活塞銷。活塞頂面與汽缸頭形成引擎的燃燒室;三道活塞環(huán)分別嵌入上壓縮環(huán)、第二壓縮環(huán)及刮油環(huán);活塞裙則承受活塞動力行程及壓縮行程時因連桿擺動所造成對汽缸壁的沖擊力;而連桿是藉著活塞銷與活塞結(jié)合。活塞通常由鋁合金制成,并且其熱膨脹系數(shù)必須很低,以免活塞受熱膨脹而卡在汽缸內(nèi);另一方面,活塞的散熱性也要很好,避免成為燃燒室的「熱點(diǎn)」而引發(fā)爆震。
在造型上,活塞的頂面會依功能需求而有不同的設(shè)計及加工,例如有些二行程引擎,會將活塞頂面設(shè)計成海浪狀,讓進(jìn)氣氣流轉(zhuǎn)而能在汽缸中行成一股回旋氣流,以幫助掃除廢氣;柴油引擎會在活塞頂面設(shè)計成各種形式之凹槽,好使燃油噴入燃燒室撞擊活塞頂面后,能形成渦流而與燃燒室內(nèi)的空氣充分混和,某些強(qiáng)調(diào)高性能的引擎,其活塞頂面也會有螺旋狀刻痕,以幫助進(jìn)入引擎室的混合氣能產(chǎn)生渦流而提高燃燒效率。
活塞環(huán)為一環(huán)狀合金鑄鐵,其上有一缺口,在嵌入活塞環(huán)槽之前其外徑大于汽缸內(nèi)徑,當(dāng)活塞裝入汽缸后,活塞環(huán)則與汽缸壁緊密貼合而成為正圓形,而且各活塞環(huán)之缺口必須錯開,以免造成引擎漏氣或過多流至燃燒室內(nèi)。活塞環(huán)由兩個壓縮環(huán)及一個刮油環(huán)為一組,其功用分別為密封燃燒室、將活塞的熱傳至汽缸壁、將適量的攜帶至活塞與汽缸壁間,并且刮除汽缸壁上過多的機(jī)油。
正常的汽缸壁上會有加工留下的「搪線」,這些搪線是以螺旋狀分布于汽缸壁上,若活塞與汽缸產(chǎn)生不正常摩擦,汽缸壁上會產(chǎn)生與活塞運(yùn)動方向平行的深刻刮痕,或是在活塞頂座、活塞裙上留下痕跡,這樣的引擎是必須要搪缸并更換活塞。而更嚴(yán)重的「縮缸」則是活塞與汽缸壁卡死,以致引擎無法運(yùn)轉(zhuǎn)。
連桿
連桿兩端分別連結(jié)活塞與曲軸,連結(jié)活塞者稱為小端,而連結(jié)曲軸者稱為大端。在引擎運(yùn)轉(zhuǎn)時,連桿小端隨活塞做上下運(yùn)動,連桿大端隨曲軸作圓周擺動運(yùn)動,并且要承受很大的應(yīng)力,所以連桿斷面都設(shè)計成H型,以提高抗彎曲強(qiáng)度,而連桿多為鋁合金鍛造而成。