图2-5环形冷却油腔活塞】在强载程度更高的柴油机中，由于活塞所受的热负荷和机械负荷都更大，采用组合式活塞】通常采用将热负荷和机械负荷分开来处理的办法。【活塞头因承受很高的热负荷和机械负荷并受到活塞环的磨损，因此活塞头部采用机械强度高的球墨铸铁或耐热合金钢材料，以较薄的活塞顶厚度，足够大的冷却腔容积和散热表面积，以及采用振荡冷却方式，将活塞吸收热量的90%以上沿轴向由冷却介质传出，从而有效地减小了活塞顶的温度梯度和热应力，提高了活塞承受热负荷的能力：同时，用较小跨距的内支撑来增加活塞顶的刚性（薄壁强背】，提高了承受机械负荷的能力。【筒形活塞的活塞裙起导向作用，除承受气体力的作用外，还要承受较大的侧推力，承受与气缸的摩擦，所以应有足够的刚度并耐磨损。】活塞裙部用铝合金或球墨铸铁材料。图2-6所示为PC2-6大功率中速柴油机的活塞，它是体现上述设计思想的组合式活塞的典型结构。活塞头部用耐热合金钢制造，活塞裙1则用铝合金制成，两者用柔性螺栓10连接起来。这里采用柔性螺栓连接可增大螺栓的弹性，避免活塞受热膨胀导致螺栓因塑性变形而松动，可增大螺栓的疲劳强度。浅盆形活塞顶与气缸盖的平底面相配合，形成一定形状的空间，以适应喷油器所喷出的油束，利于油、气混合和燃烧。】活塞顶的壁较薄，并采用内支承的结构，构成了薄壁强背的活塞头。活塞采用滑油冷却，滑油从连杆、活塞销和活塞裙中的通道先送至环形冷却腔A，再由此流入中央冷却腔C，最后从冷却腔的中央孔泄至曲轴箱中。中央孔的位置和孔径控制了冷却腔中的油量，以保证振荡冷却的实现
图 2-5 环形冷却油腔活塞〗 在强载程度更高的柴油机中，由于活塞所受的热负荷和机械负荷都更大，【采用组合式 活塞】，通常采用将热负荷和机械负荷分开来处理的办法。【活塞头因承受很高的热负荷和机 械负荷并受到活塞环的磨损，因此】活塞头部采用机械强度高的球墨铸铁或耐热合金钢材料， 以较薄的活塞顶厚度，足够大的冷却腔容积和散热表面积，以及采用振荡冷却方式，将活塞 吸收热量的 90% 以上沿轴向由冷却介质传出，从而有效地减小了活塞顶的温度梯度和热应 力，提高了活塞承受热负荷的能力；同时，用较小跨距的内支撑来增加活塞顶的刚性【薄壁 强背】，提高了承受机械负荷的能力。【筒形活塞的活塞裙起导向作用，除承受气体力的作用 外，还要承受较大的侧推力，承受与气缸的摩擦，所以应有足够的刚度并耐磨损。】活塞裙 部用铝合金或球墨铸铁材料。 图 2-6 所示为 PC2-6 大功率中速柴油机的活塞，它是体现上述设计思想的组合式活塞的 典型结构。活塞头部用耐热合金钢制造，活塞裙 1 则用铝合金制成，两者用柔性螺栓 10 连 接起来。【这里采用柔性螺栓连接可增大螺栓的弹性，避免活塞受热膨胀导致螺栓因塑性变 形而松动，可增大螺栓的疲劳强度。】【浅盆形活塞顶与气缸盖的平底面相配合，形成一定形 状的空间，以适应喷油器所喷出的油束，利于油、气混合和燃烧。 】活塞顶的壁较薄，并 采用内支承的结构，构成了薄壁强背的活塞头。活塞采用滑油冷却， 滑油从连杆、活塞销 和活塞裙中的通道先送至环形冷却腔 A，再由此流入中央冷却腔 C，最后从冷却腔的中央孔 泄至曲轴箱中。中央孔的位置和孔径控制了冷却腔中的油量，以保证振荡冷却的实现
1121图2-6组合式筒状活塞1-活塞裙：2-卡簧：3-活塞销：4-衬管：5-刮油环；6、7、8-压缩环：9-活塞头：10-柔性螺栓；11-密封圈12-垫块；13-螺母：14-衬管端盖：15-密封圈：A、C-冷却腔；B-避让坑环带部分有活塞环槽，其内安装有活塞环。由于活塞环在环槽内不断运动而撞击环槽，尤其是燃用劣质燃油时【机械杂质及】生成的硬质炭粒，将加速环槽的磨损。为此，在铝合金活塞中常采用奥氏体铸铁耐磨镶圈（见图2-4）：在钢顶组合式活塞中，对环槽上下表面进行镀铬、淬火或氮化等表面处理，以提高环槽的耐磨性。活塞在工作状态下，其温度沿轴向分布也很不均匀，因而将产生不同程度的热变形，为了使活塞在工作时能与气缸套保持合适的配合间隙，活塞侧表面做成上小下大的各种形状。如图2-7所示，【图中a)，活塞头部做成锥形，裙部做成圆柱形，适用于裙部温差不大的场合：图中b)根据裙部温度的差别，也将裙部做成了锥形：图中c)在裙部的下端又做成倒锥裙部的磨损；图中d)是根据活塞温度沿轴向形，车活运动时形成油搬的差别，由三段不同锥度的锥面组合，只是在最下面温度较低处保留有一段圆柱形：图中e)的头部是锥面，裙部是“曲线型面”这种形状不仅适应裙部的热膨胀，而且在活塞往复运动时，能形成良好的日这种形状的加工比较复杂。习带折
图 2-6 组合式筒状活塞 1-活塞裙；2-卡簧；3-活塞销；4-衬管；5-刮油环；6、7、8-压缩环；9-活塞头；10-柔性螺 栓；11-密封圈；12-垫块；13-螺母；14-衬管端盖；15-密封圈；A、C-冷却腔；B-避让坑 环带部分有活塞环槽，其内安装有活塞环。由于活塞环在环槽内不断运动而撞击环槽， 尤其是燃用劣质燃油时【机械杂质及】生成的硬质炭粒，将加速环槽的磨损。为此，在铝合 金活塞中常采用奥氏体铸铁耐磨镶圈（见图 2-4）；在钢顶组合式活塞中，对环槽上下表面 进行镀铬、淬火或氮化等表面处理，以提高环槽的耐磨性。 活塞在工作状态下，其温度沿轴向分布也很不均匀，因而将产生不同程度的热变形，为 了使活塞在工作时能与气缸套保持合适的配合间隙，活塞侧表面做成上小下大的各种形状。 如图 2-7 所示，〖图中 a)，活塞头部做成锥形，裙部做成圆柱形，适用于裙部温差不大的场 合；图中 b)根据裙部温度的差别，也将裙部做成了锥形；图中 c)在裙部的下端又做成倒锥 形，在活塞运动时可以形成“油楔”，减小活塞裙部的磨损；图中 d)是根据活塞温度沿轴向 的差别，由三段不同锥度的锥面组合，只是在最下面温度较低处保留有一段圆柱形；图中 e)的头部是锥面，裙部是“曲线型面”。这种形状不仅适应裙部的热膨胀，而且在活塞往复 运动时，能形成良好的“油楔”，减小裙部的磨损。但这种形状的加工比较复杂。〗
abCd图2-7活塞侧表面形状活塞裙部的销座部分，由于壁厚极不均匀而产生不均匀的热变形，使裙部沿销座中心线方向增大。同样，活塞在气体压力以及侧推力作用下的变形更使其沿销座中心线方向变长，而与活塞销座中心线垂直方向的直径将要缩短，即发生了裙部“椭圆变形”，如图2-8所示。为了适应这种变形，防止发生过大的局部磨损，甚至拉缸事故，裙部常被做成反椭圆形（即短轴在活塞销中心线上）或将销座周围的裙部表面内凹一些。Per(6)(c)(o)图2-8活塞裙部的椭圆变形【我们测量活塞裙的磨损量时，必须参照以往的测量记录。】【筒状活塞滑油的输送普遍采用：滑油由主轴承经曲轴中钻孔送至连杆大端，经过连杆中钻孔送至连杆小端，再经过活塞销和活塞销座中的孔道送至活塞头冷却空间（见图2-5）。冷却后的滑油泄回曲轴箱。2)活塞销活塞销是活塞和连杆的连接件。它把活塞所承受的气体压力以及活塞组的往复运动惯性力传给连杆，这些力的大小和方向是周期性变化的，并带有冲击性质。活塞销在轴承中是作
活塞裙部的销座部分，由于壁厚极不均匀而产生不均匀的热变形，使裙部沿销座中心线 方向增大。同样，活塞在气体压力以及侧推力作用下的变形更使其沿销座中心线方向变长， 而与活塞销座中心线垂直方向的直径将要缩短，即发生了裙部“椭圆变形”，如图 2-8 所示。 为了适应这种变形，防止发生过大的局部磨损，甚至拉缸事故，裙部常被做成反椭圆形（即 短轴在活塞销中心线上）或将销座周围的裙部表面内凹一些。 图 2-8 活塞裙部的椭圆变形 【我们测量活塞裙的磨损量时，必须参照以往的测量记录。】 【筒状活塞滑油的输送普遍采用：滑油由主轴承经曲轴中钻孔送至连杆大端，经过连杆 中钻孔送至连杆小端，再经过活塞销和活塞销座中的孔道送至活塞头冷却空间（见图 2-5）。 冷却后的滑油泄回曲轴箱。】 2)活塞销 活塞销是活塞和连杆的连接件。它把活塞所承受的气体压力以及活塞组的往复运动惯性 力传给连杆，这些力的大小和方向是周期性变化的，并带有冲击性质。活塞销在轴承中是作
摆动运动，难以实现液体油膜润滑。因此，活塞销必须有足够的疲劳强度、刚度、表面硬度和抗冲击韧性。活塞销的材料一般是用含碳量较低的优质碳钢或合金钢，经外表面渗碳、淬火处理，使活塞销表面具有足够硬度，而内部仍有较高的韧性。也有用优质中碳钢经表面氮化处理的。活塞销的结构与其连接方式有关，一般为空的圆柱体结构。活塞销与销座、连杆小端的连接方式有：（1）活塞销浮动于活塞销座和连杆小端衬套中。这种浮动式活塞销，广泛应用于中、高速柴油机中，由于活塞销可以浮动，故活塞销表面磨损小而且均匀。但是，浮动式活塞销与销座以及连杆小端衬套的配合精度要求较高。如果这两处配合间隙过大，会由于间隙的积累使冲击负荷增大，配合间隙过小又可能发生咬死现象。为防止浮动式活塞销轴向窜动而刮伤气缸套，在中、小型柴油机中常用图2-9所示的弹簧锁环。在尺寸比较大的柴油机中，常用图2-10所示的方法限制活塞销的轴向窜动。图中a)、b)是用螺钉固定的盖板，图中c)是在活塞销两端各装一块软金属（如铝合金）的塞盖。(5)()图2-9活塞销的轴向定位【（2）活塞销固定于连杆小端而在活塞销座内摆动。活塞销与连杆小端凸缘用螺钉连接（见图2-11），可以增大活塞销上半部主要承压面的面积，缩小两销座间的跨距，提高销座的承载能力，减小活塞销的变形和磨损。这种结构常用于二冲程柴油机中
摆动运动，难以实现液体油膜润滑。因此，活塞销必须有足够的疲劳强度、刚度、表面硬度 和抗冲击韧性。 活塞销的材料一般是用含碳量较低的优质碳钢或合金钢，经外表面渗碳、淬火处理，使 活塞销表面具有足够硬度，而内部仍有较高的韧性。也有用优质中碳钢经表面氮化处理的。 活塞销的结构与其连接方式有关，一般为空的圆柱体结构。活塞销与销座、连杆小端的 连接方式有： （1）活塞销浮动于活塞销座和连杆小端衬套中。这种浮动式活塞销，广泛应用于中、 高速柴油机中 ，由于活塞销可以浮动，故活塞销表面磨损小而且均匀。但是，浮动式活塞 销与销座以及连杆小端衬套的配合精度要求较高。如果这两处配合间隙过大，会由于间隙的 积累使冲击负荷增大，配合间隙过小又可能发生咬死现象。 为防止浮动式活塞销轴向窜动而刮伤气缸套，在中、小型柴油机中常用图 2-9 所示的弹 簧锁环。在尺寸比较大的柴油机中，常用图 2-10 所示的方法限制活塞销的轴向窜动。图中 a)、b)是用螺钉固定的盖板，图中 c)是在活塞销两端各装一块软金属（如铝合金）的塞盖。 图 2-9 活塞销的轴向定位 〖（2）活塞销固定于连杆小端而在活塞销座内摆动。活塞销与连杆小端凸缘用螺钉连接（见 图 2-11），可以增大活塞销上半部主要承压面的面积，缩小两销座间的跨距，提高销座的承 载能力，减小活塞销的变形和磨损。这种结构常用于二冲程柴油机中