活塞销偏置的作用.docx

Revised by Hanlin on 10 January 2021
活塞销偏置的作用
活塞销偏置的作用
为了减轻在上止点活塞换向时对气缸的“拍击”，某些高速发动机将活塞销座向承受膨胀侧压力的一面偏移一个距离e。这样活塞可以在上止点前提早换向，尤其是当压缩行程终了时，活塞换向时刻可以预先“爆发”，改善了发动机的工作平顺性。
由于活塞在压缩冲程和做功冲程，活塞受力都是向下的，也就是被气缸内的气压往下顶。但是在这两个冲程当中，连杆顶活塞的方向是刚好相反的。也就是说，活塞受到连杆的水平分力方向相反。假如活塞的销孔是在几何中心，那么活塞将会因为受到连杆不同方向的水平分力而左右摇晃，产生敲缸。但改为使用偏置销孔，由于活塞顶受气缸内气体压力作用于活塞顶的几何中心，与连杆的作用力（因为活塞销偏移）形成一对力矩，使活塞自动地靠在气缸壁的一边，而不会两边晃，也就消除了敲缸的机会。
简言之：活塞销孔轴线通常与活塞轴线垂直相交。这时，当压缩行程结束、作功行程开始，活塞越过上止点时，侧向力方向改变，活塞由次推力面贴紧气缸壁突然转变为主推力面贴紧气缸壁，活塞与气缸发生“拍击”，产生噪声，且有损活塞的耐久性。在许多高速发动机中，活塞销孔轴线朝主推力面一侧偏离活塞轴线1～2mm。压缩压力将使活塞在接近上止点时发生倾斜，活塞在越过上止点时，将逐渐地由次推力面转变为由主推力面贴紧气缸壁，从而消减了活塞对气缸的拍击。
销座的轴线与活塞中心线垂直相交的活塞，当活塞由上止点换向时，侧压力瞬时换向，使活塞与缸壁之间的接触面突然由一侧平移至另一侧，便产生敲缸声。
　　在高速发动机上，多将活塞销座朝向作功侧压力大的面偏移1～2mm。这样，活塞接近上止点时，作用在活塞销座轴线以右的气体压力大于左边时，使活塞向外倾斜，裙部下端首先换向与缸壁接触，头部再与缸壁接触，实现两步换向。两步换向可减小对气缸的敲击。