活塞工作时，气体压力均匀作用在活塞顶上，而活塞销的反作用力作用在销座处，加之侧压作用，由此产生的变形使裙部直径沿活塞销座轴线方向增大，如图1-16。同时，为了提高活塞销座和活塞顶部的刚度和强度，销座处壁厚较大，金属堆积，受热后膨胀最大，产生的机械变形和热变形使裙部断面变成长轴在活塞销方向上的椭圆。为了保证在正常温度下，活塞与汽缸壁能保持均匀间隙，以免在汽缸内卡死或引起局部磨损，必须在冷态下把活塞加工成裙部断面为长轴垂直于活塞销轴线方向的椭圆形。
同时为了改善热变形，还可将销座附近的裙部外表制成凹陷形状或开有“T”型槽或“Π”形槽，以切断从头部向裙部传热的部分通道，减少裙部受热膨胀量，并使裙部具有弹性。
2、活塞环
活塞环分为气环和油环。
（1）气环 气环的作用是密封和散热。
气环是一个开口的弹性环，自由状态时，环的直径大于汽缸直径，装入汽缸后，在本身的弹性作用下，紧压在缸壁上。当汽缸产生一定气压时，气体通过活塞与环的边隙，作用在气环背面，形成背压力，进一步使环贴在缸璧形成密封作用，如图1-17。
装入缸内的环，它的开口两端有一个很小的间隙，称为端隙。其作用是避免环受热后膨胀卡死在缸内，为避免各个环的开口在同一轴线上产生漏气。在装配时，各环的开口要相互错位。
气环的断面有很多形状，如图1-18。常用的有矩形断面，制造方便和导热效果好，不足之处是活塞环与汽缸壁接触面大，密封性差，且有泵油作用，会使缸壁的机油不断压入燃烧室，便燃烧室内积炭和机油消耗增加。
（2）油环 油环的作用是刮去汽缸壁上多余的润滑油，并使缸壁上的油膜分布均匀，油环还可起到封气的辅助作用。油环分整体式和组合式两种。
整体式油环的外圆中间切有一道凹槽，凹槽底部加工有很多回油孔或窄槽；
组合式油环由径向衬环、轴向衬环和刮油片组成。刮油性能好，不会在槽内浮起，从而关闭了润滑油经背隙和侧隙窜油的通道。
3、活塞销
（1）功用 活塞销的作用是连接活塞和连杆小头，将气体作用在活塞上的力传给连杆。
（2）工作条件及受力 活塞销在高温下承受很大的周期性冲击载荷，润滑条件差。
（3）要求及材料 活塞销应具有足够的刚度和强度，表面应耐磨，质量要小。一般用低碳钢或低碳合金钢制造，通常做成空心圆柱体。
4、连杆
（1）功用 连杆的功用是将活塞受的力传给曲轴，使活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动。
（2）受力及要求 连杆承受活塞销传来的作用力、自身摆动和活塞组往复运动的惯性力，受到拉、压和弯曲等变载荷。
要求：连杆在质量尽可能小的条件下有足够的刚度和强度。通常用优质中碳钢或合金钢制成。 （3）组成 连杆由大头、杆身和小头组成，如图1-19。
1）大头 连杆大头与曲轴曲柄销相连，除个别小型汽油机采用整体式连杆大头外，一般都采用剖分式。被剖的部分为连杆盖，借特制的连杆螺栓紧固在连杆大头上，并通过滑动轴承与曲轴相连。 2）滑动轴承 滑动轴承俗称轴瓦。分上、下两片轴瓦，由厚1~3mm的钢背和0.30-0.7mm的减磨合金层组成。为防止连杆
轴瓦在大头内转动，在轴瓦上制有定位唇等。
3）小头 连杆小头与活塞销连接，孔内压有1-4mm厚的青铜套。小头与衬套上开有相应的孔和槽，用来储存润滑油，以润滑活塞销。
4）杆身 连杆杆身通常呈工字形断面。有的杆身钻有油道，用来对活塞销进行压力润滑和向活塞顶部喷油，以冷却活塞顶部。
三、曲轴飞轮组
（1）组成 曲轴飞轮组由曲轴、飞轮以及其他辅助零件组成，如图1-20与图1-21。
（2）功用 曲轴的作用是承受连杆传来的力，及由此造成绕其本身轴线的转矩，然后通过飞轮对外输出功率，并带动发动机的其他辅件工作。
（3）曲轴
1）组成 曲轴主要由主轴颈2、曲柄4、连杆轴颈3、平衡块5、前端轴1和后端凸缘6组成。
前端轴：用于安装正时齿轮、皮带轮和起动爪等。
主轴颈：是曲轴的支承部分，分全支承式和非全支承式两种。在相邻的两个曲柄之间都设置一个主轴颈称为全支承曲轴，否则为非全支承曲轴。
曲柄：将主轴颈和连杆轴颈连在一起，主轴颈、连杆轴颈和曲柄上都设有油道，并相互贯通。
曲轴后端：有安装飞轮用的凸缘，为防止机油向后漏出，在曲轴后端切有回油螺纹等其他封油装置。
2）材料 曲轴一般采用中碳钢或中碳合金钢模锻组成。轴颈表面为提高耐磨性进行了高频淬火或氮化处理。近年来也采用高强度稀土球墨铸铁铸造曲轴。 （4）主轴承 主轴承(俗称大瓦)与曲轴及主轴颈配合，用以支撑曲轴，其结构和材料与连杆轴瓦相似。
（5）飞轮 飞轮的作用是在做功行程中，将曲轴输入的动能一部分储存起来，以克服其他行程的阻力，带动曲柄连杆机构越过上、下止点，使曲轴的旋转和输出转矩尽可能均匀，提高发动机运转的稳定性，并使发动机尽可能克服短时的超负荷。
此外，飞轮还是离合器的主动件。飞轮是一块铸铁圆盘，其外缘镶有钢制齿圈，可与起动机的驱动齿轮啮合，以便起动发动机。飞轮上刻有第一缸或最后一缸点火正时记号，便于校准点火提前角或供油提前角。
第四节 配气机构
一、 概述 1、功用