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近年來(lái)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化程度的不斷提高,，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、平均有效壓力和活塞平均速度都較以前有了大幅度的提高,，因此發(fā)動(dòng)機(jī)的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷都增加了,。而活塞由于在發(fā)動(dòng)機(jī)中的重要作用，在設(shè)計(jì)和制造方面也有了很大的改變和提高,，這樣才能滿足現(xiàn)實(shí)社會(huì)高要求的排放標(biāo)準(zhǔn),。
一、活塞高度
活塞
活塞
活塞的高度正在逐漸縮短,，活塞直徑許多已大于活塞高度;壓縮高度也不斷縮短,，活塞上的這些改變，縮短了機(jī)體和整機(jī)的高度,，提高了機(jī)體和整機(jī)的剛性,，減小了發(fā)動(dòng)機(jī)體積、重量,、金屬消耗量和成本,，而且減小了往復(fù)運(yùn)動(dòng)質(zhì)量、慣性力和主軸承負(fù)荷,。另外,，活塞高度縮短以后,，活塞組重量也可減輕。發(fā)動(dòng)機(jī)各活塞組總重量一般占整機(jī)重量的1.2~3.0%,。
二,、活塞環(huán)數(shù)
近年來(lái)，為了減少摩擦功,，提高機(jī)械效率,，減小環(huán)區(qū)高度從而縮短活塞壓縮高和總高度，活塞環(huán)數(shù)日趨減少,。從三十年代的5~6道環(huán)槽發(fā)展到2~3道環(huán)槽,。研究發(fā)現(xiàn)，壓縮環(huán)多于一道是沒(méi)有必要的,，因?yàn)橐坏┥系缐嚎s環(huán)失效,，其它的壓縮環(huán)就不能密封燃燒室的氣體，使之不漏入曲軸箱,，也不能控制機(jī)油沿汽缸壁向上竄入燃燒室,。所以與其增加活塞環(huán)數(shù)，還不如采取措施提高活塞環(huán)的使用性能,，用一道壓縮環(huán)和兩道油環(huán)槽來(lái)確保完成密封燃?xì)夂涂刂茩C(jī)油的作用,。
三、火力岸
火力岸高度有適當(dāng)加高的趨勢(shì),，特別是燃燒室布置在活塞頂內(nèi)的半分開(kāi)式燃燒室柴油機(jī),。為防止頂環(huán)積炭和膠粘，又要求*環(huán)槽溫度不能過(guò)高,，為此,，除采用環(huán)槽鑲?cè)ν猓鹆Π队蟹砰L(zhǎng)的趨勢(shì),，而且強(qiáng)化程度越高這種趨勢(shì)越明顯,。
為了減少燃?xì)鈱?duì)*環(huán)槽的強(qiáng)烈加熱，在柴油機(jī)活塞上,，常在火力岸周邊上車(chē)出螺旋形淺溝槽,，利用迷宮降壓原理減少燃?xì)庋鼗钊c汽缸套間隙下竄。
四,、活塞頂部
活塞頂厚一般趨向減薄,。主要受到承受燃燒壓力和減小溫度梯度這兩個(gè)互相矛盾的因素所制約。厚度過(guò)薄,，承受機(jī)械載荷能力差,，會(huì)引起機(jī)械變形;厚度太厚，則溫度梯度過(guò)大,，引起熱應(yīng)力和熱變形過(guò)大,。所以活塞頂厚隨發(fā)動(dòng)機(jī)最高燃燒壓力,、缸徑、是否有油冷,、以及燃燒室形式而變,。
活塞頂內(nèi)壁采用熱流型，即從活塞頂部到環(huán)區(qū)側(cè)壁的過(guò)渡圓弧半徑較大,，有的還加支撐筋(一般為4條),，目的是使活塞頂部熱量能更流暢地傳至環(huán)區(qū)和銷(xiāo)座(支撐筋還有加強(qiáng)活塞剛度和強(qiáng)度的重要作用)，從而減少*道環(huán)及環(huán)槽的受熱,，提高活塞組關(guān)鍵部位的可靠性,。
