通常の動作温度でピストンとシリンダ壁の間に比較的均一で適切な隙間を維持し、ピストンの正常な動作を保証するために、ピストン構造設計は通常、次の特性を備えています。
1. あらかじめ楕円形を作っておきます。スカートの両側でガス圧を支え、シリンダーとの隙間を小さく安全に保つために、ピストンは作動時に円筒形である必要があります。しかし、ピストンスカートの厚みが非常に不均一であるため、ピストンピンシート穴の金属が厚く、熱膨張量が大きく、ピストンピンシートの軸方向の変形量が従来品に比べて大きくなります。他の方向。さらに、スカートはガス側の圧力の作用下にあり、ピストン ピンの軸方向の変形がピストン ピンの垂直方向よりも大きくなります。このように、冷間時にピストンのスカートが円形であると、作動時にピストンが楕円形になり、ピストンとシリンダーの周方向の隙間が不均等になり、ピストンがシリンダー内で詰まり、エンジンが正常に作動できなくなります。そのため、ピストンスカートは加工時に予め楕円形状に成形しておく。楕円の長軸方向はピンシートに垂直、短軸方向はピンシート方向に沿っており、作動時のピストンは真円に近づきます。
2.あらかじめ段付きまたはテーパー状に加工しております。ピストンの高さ方向の温度は非常に不均一です。ピストンの温度は上部で高く、下部で低くなり、その分膨張量も上部で大きく、下部で小さくなります。動作中にピストンの上部と下部の直径が等しくなるように、つまり円筒形にするためには、ピストンを上部が小さく下部が大きい段付き形状または円錐形に事前に作成する必要があります。
3.スロット付きピストンスカート。ピストンスカートの熱を低減するために、通常、スカートには水平方向の断熱溝が開けられています。加熱後のスカートの変形を補償するために、スカートは縦方向の拡張溝で開かれています。溝の形状はT字溝となっております。
横溝は一般にスカート上端のピン座の両側(オイルリング溝にもあります)で隣のリング溝の下に開口し、ヘッドからスカートへの熱伝達を軽減するためこう呼ばれます。断熱溝。縦溝はスカートにある程度の弾性を持たせ、ピストンを組み立てたときにピストンとシリンダーの間の隙間をできるだけ小さくし、高温時の補償効果をもたらし、ピストンのシリンダー内に詰まらないので、縦溝は膨張タンク用と呼ばれます。スカートに縦溝を入れると、溝側の剛性が小さくなります。組立時は、作業ストローク時に側圧が軽減される側に設置してください。ディーゼルエンジンのピストンには大きな力がかかります。スカート部分には溝はありません。
4.一部のピストンは品質を低下させるため、スカートに穴を開けたり、スカートの両側を一部切り落としたりしてJ慣性力を低減し、ピン座付近の熱変形を軽減させています。キャリッジピストンまたはショートピストンを形成します。キャリッジ構造のスカートは、弾性が良く、質量が小さく、ピストンとシリンダー間のマッチングクリアランスが小さいため、高速エンジンに適しています。
5.アルミニウム合金ピストンスカートの熱膨張を減らすために、一部のガソリンエンジンピストンはピストンスカートまたはピンシートに恒帆鋼を埋め込んでいます。恒帆鋼ピストンの構造上の特徴は、恒帆鋼に 33% のニッケルが含まれていることです。 36%低炭素鉄ニッケル合金の膨張係数はアルミニウム合金のわずか1/10であり、ピンシートはヘンファン鋼板によってスカートに接続されており、ピンシートの熱膨張変形を抑制します。スカート。
6. 一部のガソリンエンジンでは、ピストンピン穴の中心線がピストン中心線面からずれており、メイン側の圧力を受ける作業行程側に1~2mmオフセットしています。この構造により、圧縮行程から出力行程にかけてピストンがシリンダーの一方側から他方側に移動し、ノッキング音を低減することができる。取り付けの際、ピストンピンの偏った方向を逆転させることはできません。逆にすると、反転時のノック力が増大し、スカートが損傷する可能性があります。