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    汽车活塞为什么是铝的？
    浏览次数：321  添加时间：2023-07-06 16:46:59
           只有铝活塞才能够承受气体的压力，并且通过活塞销将连杆与曲轴连接，同时活塞的顶部也是燃烧室的组成部分。普通汽车活塞可分为柴油机活塞、汽油机活塞以及通用型活塞三大类。
           活塞在高温、高压、高速以及润滑不良的条件下工作。活塞直接与高温气体接触，其瞬时温度可达2500K以上，因此受热严重，而同时又面临着差劲的散热条件，导致活塞工作时温度很高，顶部温度可达600℃~700℃，并且温度分布不均匀。活塞顶部承受着巨大的气体压力，尤其是在作功行程时，汽油机可达3～5MPa，柴油机可达6～9MPa，由此产生的冲击力和侧向压力会对活塞造成影响。活塞以高速度（8～12m/s）在气缸内做往复运动，并且速度在不断变化，由此产生的惯性力会使活塞承受巨大的附载荷。在这种恶劣的工作条件下，活塞容易发生变形并加速磨损，同时还要面临附加荷载和热应力，而且还会受到燃气的化学腐蚀。
    在发动机工作过程中，活塞直接与高达2200摄氏度的高温气体接触，其顶部温度为300℃~400℃，而且温度分布也不均匀。在作功行程时，活塞顶部承受着巨大的气体压力，汽油机可达4MPa~5MPa，柴油机可达8MPa~9MPa甚至更高。此外，活塞在气缸内以高速度（11m/s~16m/s）往复运动，在这种恶劣的条件下工作。活塞承受着高温、高压的热负荷和机械负荷。因此，作为汽车发动机中传递能量的重要组件，活塞对其材料有特殊要求：低密度、轻质、良好的热传导性以及小的热膨胀系数；此外，还需要具备足够的高温强度、耐磨和耐蚀性能，以及良好的尺寸稳定性。另外，活塞的制造应该容易且成本低廉。而铝金属正符合上述所有条件。
           很早以前，发动机开始广泛采用全铝缸盖。汽车制造商喜欢使用全铝缸盖，并不是因为它的轻量化，而是因为它具有更好的散热性能。随着发动机技术的发展，四气门结构成为主流设计趋势。与两气门发动机相比，每缸四气门的气缸盖在工作时会产生更多的热量，因此采用全铝缸盖是最佳的解决方案。
           在高转速发动机中，通常使用铝合金制造活塞。更轻的活塞重量可以实现更高的发动机转速，从而获得更大的动力输出。
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