活塞行程
活塞行程也叫冲程,是发动机重要参数之一。
活塞距离曲轴中心最远的位置叫外止点,活塞距离曲轴中心最近的位置叫内止点,活塞运行在上下两个止点间的距离称为活塞行程。活塞每移动一个活塞行程,曲轴旋转半周,所以活塞的活塞行程等于曲拐轴与主轴中心距的两倍,单位为米(m)。
基本信息
- 中文名
活塞行程
- 外文名
piston stroke
- 主要应用
内燃机、液压缸、制动缸
- 循环过程
膨胀、吸气、压缩、排气
- 表示符号
S
- 意义
曲轴连杆轴部分旋转直径长度
定义
活塞行程等于曲轴连杆轴部分旋转直径长度。一般用s表示,对应一个活塞行程,曲轴旋转180°。活塞行程大不仅增大了发动机的总高,而且不利于提高发动机的转速。
压缩机在每两个活塞行程完成一次循环,每次循环包括膨胀,吸气 ,压缩,排气 四个过程。则需要曲轴转动两圈即720。。
我国二十世纪九十年代中小型活塞式制冷压缩机系列的活塞行程有40、55、70、100、140mm等几种。活塞行程与气缸面积的乘积决定气缸工作容积,因此它是决定压缩机结构尺寸及特性的重要参数之一。根据被压缩气体在气缸里的状态,又有吸气行程、膨胀行程、压缩行程和排气行程。1
相关计算
液压缸活塞行程S的计算
液压缸的活塞行程S,在初步设计时,主要是按实际工作需要的长度来考虑。由于活塞杆细长,应进行纵向弯曲强度校核和液压缸的稳定性计算。因此实际需要的工作行程并不一定是液压缸的稳定性所允许的行程。为了计算行程,应首先计算出活塞杆的最大允许计算长度(单位m)
式中d——活塞杆直径,m;
P——活塞杆纵向压缩负载,N;
n——末端条件系数;
nk——安全系数,nk>6。
活塞行程与气缸直径的比值
活塞行程S与气缸直径D的比值S/D是决定内燃机设计的基本条件。当完成内燃机的选型后,其冲程数、气缸数已经确定;根据设计目标确定了内燃机的有效功率和标定转速;平均有效压力的数值可参照几台已有同类型的内燃机估算得到。由式可知,这样所设计的内燃机的每一气缸的工作容积Vh为
由上式可见,同一Vh值可以由不同的气缸直径D和活塞行程S组合而成。要正确地确定出活塞行程和气缸直径,必须正确地确定活塞行程与气缸直径比S/D,这一参数的选择极大地影响了内燃机的结构和性能。
当每一气缸工作容积一定时,采用较小的S/D值有如下优点:
(1)可相应提高内燃机曲轴转速而不至于使活塞平均速度超过许可值,因而可提高升功率。