发动机活塞行程指的是活塞在气缸内运行时从上止点移动到下止点的距离:
这一距离等于曲轴连杆轴部分旋转的直径长度,通常用字母 s 表示。每当曲轴旋转 180°,活塞就会完成一个行程。
活塞行程是发动机设计中的关键参数之一,它与气缸面积的乘积决定了气缸的工作容积。同一气缸工作容积可以通过不同的气缸直径 D 和活塞行程 S 组合实现。这意味着,通过调整活塞行程和气缸直径,可以优化发动机的工作效率和性能。
活塞行程对发动机的结构和性能有着重要影响。增加行程会导致发动机总高度的增加,从而限制了发动机的转速提升。此外,大行程还会增加热负荷、机械负荷和噪声。然而,大行程的优点在于能够产生更大的扭矩,尤其是在低转速下。
对于内燃机,活塞行程与气缸直径的比值是一个决定设计的关键条件。不同的比值会产生不同的优缺点。例如,较小的比值能够提升发动机的转速和升功率,减少内燃机的外形尺寸和重量,改善曲轴和连杆的性能,并有利于气缸盖气道和配气机构的布置。但较小的比值也会增加热负荷,并可能影响燃烧室的设计。
现代汽车、拖拉机和工程机械内燃机的比值通常在 0.7 至 1.3 之间。高速柴油机的比值在 0.9 至 1.15 之间,中速柴油机在 1 至 1.25 之间,低速柴油机在 1.6 至 2.2 之间,而汽油机一般在 0.8 至 1.2 之间。比值小于 1 或等于 1 的内燃机被称为短行程内燃机,这种设计在技术上具有挑战性,需要采取减轻运动件质量、加强活塞环设计、提高轴瓦与轴承承载能力以及设计合理的配气机构等措施。
在制动系统中,活塞行程指的是制动时活塞移动的距离。它由缓解状态下的闸瓦间隙、传动杠杆销接处的间隙以及杆件制动时的弹性变形产生,其中闸瓦间隙的变化影响最大。活塞行程的长度与制动力密切相关。
过长的活塞行程会使制动缸容积增大、压力降低,从而减少制动力和延长制动距离,并可能导致基础制动装置作用不正确和抗托现象。而过短的活塞行程则会导致压力增大,有可能导致车轮抱死。因此,在使用过程中,需要及时调整活塞行程,确保其在规定范围内,并采用闸瓦间隙自动调整器从根本上解决问题。