汽车活塞的作用是承受燃烧气体的压力,并通过活塞销传给连杆,推动曲轴旋转并输出动力。活塞是发动机中工作条件最恶劣的关键零部件之一,是汽车发动机的“心脏”,承受交变的机械负荷和热负荷,活塞顶部还是燃烧室的组成部分之一。
活塞主要由顶部,头部和裙部组成。
活塞顶部的形状与选用燃烧室有关。汽油机活塞的头部一般采用平顶,其优点是吸热面积小,制造工艺简单。有些为了改变混合汽形成而采用凹顶,凹坑的大小还可以调节发动机压缩比。
活塞头部是活塞环槽以上部分。
其作用有三:承受气体压力,并传给连杆;与活塞一起实现气缸密封;将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传给气缸壁。头部切有若干道环槽用以安装活塞环,汽油机一般有2~3到环槽,上面1~2道用于气环,下面一道用于安装油环。油环槽底面上钻有许多径向小孔,使被油环所刮下来的多余的机油,经过小孔流回油底壳。
活塞裙部是指自油环槽下端面起至活塞底面的部分。
其作用是为活塞在气缸内做往复运动导向和承受侧压力。活塞工作时,燃烧气体压力作用在活塞的顶部,而活塞销反力作用在头部的销座孔处,由此产生的变形是裙部直径沿活塞销座轴线方向增大(受力变形)。侧压力N使活塞裙部变形;活塞销座孔附近的金属堆,受热膨胀量大,致使裙部在受热变形时,活塞销座孔方向的膨胀量大,裙部是椭圆。为了保证在冷态的情况下活塞于气缸壁的接触,在活塞裙部有开槽。由于活塞沿轴线受热和质量分布不均匀,所以活塞作成一个上小下大的近似圆锥形。