将活塞裙部截面形状呈椭圆形的原因有俩个:
(1)机械变形:由于活塞在工作时,在垂直于活塞销轴线方向受到侧挤压力的作用,在这个方向的尺寸会变小,而活塞销轴线方向会增大;
(2)热膨胀变形:在发动机工作时,活塞随着温度升高而发生膨胀,由于在活塞销轴线的方向有活塞销座孔,金属较多,受热膨胀量大于垂直于活塞销轴线。
所以,为了弥补活塞的这种变形,在常温下,活塞裙部截面形状呈椭圆形,椭圆形的长轴垂直于活塞销轴线方向;其目的是保证在热状态下活塞和气缸的配合间隙均匀。
椭圆形的长轴在那个方向? 活塞纵断面呈圆锥形,活塞横断面呈椭圆形。发动机在工作时,气体力和侧向力的作用下,发生机械变形,受热时发生热变形,使得在活塞销孔轴线方向的尺寸增大。为保证圆柱度,将活塞制成椭圆形,其长轴与活塞销孔轴线垂直。活塞上的温度是在轴线方向上上高下低,其变形量是上大下小,因此,为使活塞工作的裙部接近圆柱形,把活塞制成上小下大的圆锥形。