汽车发动机活塞结构详解：活塞顶、活塞头、活塞裙的功能与设计

活塞是一台在汽车发动机的气缸块中往复运动的机器。活塞的基本结构可以分为顶部，头部和裙子。活塞的顶部是燃烧室的主要部分，其形状与选定的燃烧室形式有关。汽油发动机大多使用扁平活塞，这些活塞具有较小的热吸收区域的优势。柴油发动机活塞顶部通常有各种凹坑，其特定形状，位置和尺寸必须符合柴油发动机的气体混合物形成和燃烧的要求。

结构组成

整个活塞可以主要分为三个部分：活塞上衣，活塞头和活塞裙。

活塞的主要功能是承受气缸中的燃烧压力，并通过活塞销和连杆将该力传输到曲轴上。此外，活塞还与气缸盖和气缸壁形成燃烧室。

活塞顶是燃烧室的组成部分，因此通常将其制成不同的形状。汽油发动机的活塞使用平坦的顶部或凹面顶来使燃烧室紧凑的结构，小型散热区和简单的制造工艺。凸顶活塞通常用于两冲程汽油发动机。柴油发动机的活塞顶部通常被制成各种凹坑。

活塞头是活塞销座椅上方的部分。活塞头安装了活塞环，以防止高温和高压气体进入曲轴箱，并防止发动机油进入燃烧室。还必须通过活塞头将吸收在活塞顶部的大部分热量传输到圆柱体，然后通过冷却介质传输。

活塞头配有几个环槽来安装活塞环。活塞环的数量取决于密封要求，这与发动机速度和气缸压力有关。高速发动机的环数小于低速发动机的戒指，而汽油发动机的环数小于柴油发动机。通常，汽油发动机使用2个气环和1个油环。柴油发动机有3个气环和1个油环；低速柴油发动机使用3至4个气环。为了减少摩擦损失，应尽可能减小环带的高度，并在确保密封的条件下减少环数。

活塞环凹槽下方的所有零件称为活塞裙。它的功能是引导活塞在气缸和轴向压力中进行回报。当发动机工作时，活塞将由于气缸中的气压而弯曲并变形。活塞加热后，由于活塞销的大量金属，其膨胀大于其他地方。此外，活塞还将在侧压作用下引起挤出变形。上述变形会导致复合结果，即活塞裙子截面变成一个椭圆形，其长轴朝活塞销的方向上。另外，由于沿轴向的活塞的温度和质量分布不均匀，因此每个截面的热膨胀在顶部较大，底部很小。