
【化】 step piston
rank; stairs; steps
【計】 characteristic
【醫】 scala
echelon; ladder-shaped; trapezium; trapezoid
【電】 keystone shaped; ladder
piston; plunger
【醫】 piston; stop-cock
階梯形活塞是一種應用于内燃機的特殊結構活塞,其英文術語為"stepped piston"或"stepped-head piston"。該設計通過活塞頂部呈階梯狀的分層結構實現性能優化,主要特征包括:
幾何定義與結構特征
活塞頂部包含至少一個環形凹陷台階,形成階梯狀剖面。這種幾何設計可調節燃燒室容積與壓縮比,同時優化燃料噴射路徑。根據《機械工程術語詞典》,其結構參數包括台階高度(通常0.5-3mm)、過渡圓弧半徑(R1-R3規格)和階梯傾斜角(多控制在15°-30°)。
熱力學性能優化機制
SAE International的研究表明,階梯結構能引導混合氣形成有序渦流,使燃燒速度提升12-18%。同時,頂部階梯作為熱屏障層,可降低活塞環區域溫度約25-40℃,減少熱應力變形。
材料與制造工藝
現代階梯形活塞多采用共晶鋁合金鑄造,部分高性能版本使用鍛造鋼基體+陶瓷塗層複合工藝。豐田汽車技術報告指出,其台階過渡區域需進行納米級表面抛光以消除應力集中。
應用場景與變體設計
主要應用于直噴柴油機和缸内直噴汽油機,在BMW N63系列發動機中采用雙階梯設計,通過第二級台階增強滾流比。馬自達創馳藍天技術則開發了非對稱階梯結構,實現壓縮比動态調節。
階梯形活塞是一種特殊結構的活塞,其設計主要為了解決熱膨脹不均和機械效率問題。以下是詳細解釋:
階梯狀外形
活塞沿軸線方向呈現直徑逐漸變化的階梯形或錐形結構。通常上部直徑較小,下部逐漸增大。這種設計常見于發動機或液壓主缸中,例如液壓主缸的階梯形活塞包含大徑活塞部和小徑活塞部,分别對應不同缸徑的腔體。
配合功能設計
在發動機中,活塞裙部可能開有隔熱槽或膨脹槽(如T形或Π形槽),以減少熱量傳遞并補償變形;在液壓系統中,階梯形活塞通過滑動控制液體流向,并配合逆止閥實現壓力調節。
熱膨脹補償
活塞工作時上部溫度高、膨脹量大,下部溫度低、膨脹量小。階梯形設計使活塞受熱後實際直徑趨于均勻,避免因膨脹不均導緻卡滞或磨損。
優化機械效率
在液壓系統中,階梯形結構可通過不同直徑的活塞部産生壓力差,實現液體精準供給和壓力控制。
如需進一步了解具體機械中的實現細節,可參考(發動機活塞熱變形補償)和(液壓主缸結構)。
挨個澳大利亞抗原備用時間弊害尺骨骨間嵴定相電容器二腹肌三角感覺神經管制的物價國籍選擇權鼓形電樞合并輸入文件黃鹌菜素霍爾維玻璃火山的結膜炎杆菌進口許可證書局部放大器硫羰酸脈沖高度分析器的英制呢帽擒縱輪設定點試驗箱凸底樁冠退熱堿脫機複制設備外洋微動開關