发动机活塞销材料及结构
活塞销的材料一般为低碳钢或低碳合金钢,如20、20Mn、15Cr、20Cr或20MnV等。外表面渗碳硬,再经精磨和抛光等精加工。这样既提高了表面硬度和耐磨性,又保证有效高的强度和冲击韧性。
活塞销的结构形状很简单,基本上是一个厚壁空心圆柱。其内孔形状有圆柱形、两段截锥形和组合形。圆柱形孔加工容易,但活塞销的质量较大;两段截锥形孔的活塞销质量较小,且因为活塞销所受的弯矩在其中部最大,所以接近于等强度梁,但锥孔加工较难。
活塞销的内孔有圆柱、两段截锥与一段圆柱组合和两段锥形三种形状。
活塞销与活塞销座孔及连杆小头衬套孔的连接配合有两种方式:“全浮式”安装和“半浮式”安装。
1、全浮式安装。当发动机工作时,活塞销、连杆小头和活塞销座都有相对运动,这样,活塞销能在连杆衬套和活塞销座中自由摆动,使磨损均匀。为了防止全浮式活塞销轴向窜动刮伤汽缸壁,在活塞销两端装有挡圈,进行轴向定位。活塞是铝活塞,而活塞销采用钢材料,铝比钢热膨胀量大。为保证高温工作时活塞销与活塞销座孔为过度配合,装配时先把铝活塞加热到一定程度,然后再把活塞销装入,这种安装方式应用广泛。
2、半浮式安装。它的特点是活塞中部与连杆小头采用紧固螺栓连接,活塞销只能在两端销座内做自由摆动,而和连杆小头没有相对运动。活塞销不会做轴向窜动,因此不需要锁片。半浮式安装方式在小轿车上应用较多。