活塞組合包括活塞、活塞銷(xiāo)及活塞環(huán)。活塞組合的作用是活塞組合在氣缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，改變氣缸內(nèi)容積，完成膨脹、吸氣、壓縮、排氣過(guò)程。同時(shí)承受氣體壓力、往復(fù)慣性及與缸壁的摩擦力，并接受連桿傳來(lái)的動(dòng)力。因此要求活塞組合有足夠的強(qiáng)度和較輕的重址及光滑的外壁。
1.活塞
活塞采用圓筒形，由頂部、環(huán)部、裙部組成。環(huán)部有環(huán)槽，內(nèi)放置氣缸和油環(huán)，裙部里有銷(xiāo)座，以便安裝活塞銷(xiāo)與連桿小頭相接，見(jiàn)圖3-46。
70mm缸徑以上的活塞頂部做成凹型的盒狀，以減小上止點(diǎn)的余隙，其葉側(cè)做成錐形，頂部下邊靠近環(huán)部的外徑，略小于裙部外徑，防止受熱膨脹后與缸壁接觸。
環(huán)摘深度略大于徑向高度，使它的伸縮性不受阻擋。油環(huán)柏內(nèi)有回油孔通往曲軸箱，或在油環(huán)下車(chē)一道較淺的油槽，再鉆回油孔。
缸徑在40mm以下的活塞一般不裝環(huán)，只車(chē)一道或幾道存油梢，靠配合精度達(dá)到缸與塞的密封，存油槽的油對(duì)密封和潤(rùn)滑起主導(dǎo)作用，而活塞應(yīng)采用熱膨脹系數(shù)小的材料。帶環(huán)的活塞可采用輕的鋁合金制做。環(huán)部受到壓縮和拉伸，應(yīng)保證一定的厚度。
活塞銷(xiāo)一般采用浮動(dòng)式配合連接，屬基軸制二級(jí)精度過(guò)渡配合。由于鋁材的膨脹系數(shù)較大，所以銷(xiāo)在銷(xiāo)座孔于室溫下應(yīng)有少量過(guò)盈，因此需把活塞加熱到70-80℃，然后用手將銷(xiāo)推進(jìn)銷(xiāo)孔中。銷(xiāo)孔軸線(xiàn)對(duì)活塞軸線(xiàn)的垂直度應(yīng)≤0.035/100。
活塞材料多為鋁合金，如ZL3，其優(yōu)點(diǎn)是重量輕、導(dǎo)熱性好，便于鑄造，表面氧化處理后有良好的抗磨性，缺點(diǎn)是膨脹系數(shù)大。
活塞與氣缸按基孔制二級(jí)精度配合，對(duì)鋁合金活塞采用第五種動(dòng)配合。
2.活塞環(huán)
活塞環(huán)是有開(kāi)口并有彈性的環(huán)，按其作用不同分為氣缸和油環(huán)兩種。
①氣環(huán)。在自由狀態(tài)時(shí)開(kāi)口的寬度為環(huán)徑向?qū)挾鹊?span>3-5倍，當(dāng)裝入缸內(nèi)，因向葉彈力而緊貼在缸壁上，此時(shí)開(kāi)口距離縮小，但仍有缸徑的0. 004 -0. 007倍的間隙。氣環(huán)通常用鑄鐵做成，為了表面的耐磨往往作磷化或鍍鉻的處理。國(guó)外還有全塑料活塞環(huán)。
氣環(huán)的作用有兩個(gè)主要方面。其一是起密封作用，隔開(kāi)高壓區(qū)和低壓區(qū)，見(jiàn)圖3-47所示的原理。其二是起“泵油”的作用.其泵油原理如圖3-48所示。
②油環(huán)。油環(huán)與氣環(huán)的主要區(qū)別是在環(huán)的橫向上(徑向)有回油孔。老式油環(huán)無(wú)回油孔，但外側(cè)做成斜坡面。前者刮油效果好，后者刮油效果差。見(jiàn)圖3-49。
油環(huán)的作用主要有三方面，其一是刮法氣缸內(nèi)多余的潤(rùn)滑油。其二是刮去缸壁上的臟物并帶走熱量，從而清洗了氣缸，其次油環(huán)與氣環(huán)配合起到良好的密封作用。
活塞環(huán)裝配要求各環(huán)的開(kāi)口處應(yīng)沿缸壁均勻分布;切口的間隙要符合要求，間隙太小可將開(kāi)口一端銼掉一點(diǎn)，直至合格。與缸壁應(yīng)有良好的貼合程度，可以在曲軸箱內(nèi)裝工作燈，從上面觀察其漏光的程度，漏光處不得在開(kāi)口兩側(cè)30°內(nèi)存在，其他漏光處每處弧長(zhǎng)應(yīng)不大于30°，
總長(zhǎng)應(yīng)不大于60°，且漏光間隙應(yīng)不大于0. 03mm。
③活塞銷(xiāo)。活塞銷(xiāo)受力嚴(yán)重，應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、耐磨性、抗疲勞、抗沖擊性能.其形狀如圖3-50。當(dāng)用20鋼或20Cr鋼制造時(shí)，表面需進(jìn)行滲碳處理，若用45鋼時(shí)，表面要淬火，使其硬度達(dá)到H RC57-66，并要有一定的韌性。為減輕重量，根據(jù)力學(xué)特性.將其中心部分抽掉，呈中空的圓往體。
