活塞环的作用是密封、控油、导热、导向,活塞环是用于嵌入活塞槽沟内部的金属环,活塞环分为两种,分别是压缩环和机油环。压缩环可用来密封燃烧室内的可燃混合气体;机油环则用来刮除气缸上多余的机油。活塞环广泛地用在各种动力机械上,如蒸汽机、柴油机、汽油机、压缩机、液压机等,广泛用于汽车、火车、轮船、游艇等。活塞环是燃油发动机内部的核心部件,其和气缸、活塞、气缸壁等一起完成燃油气体的密封。
1、燃油发动机内部的核心部件,它和汽缸,活塞,汽缸壁等一起完成燃油气体的密封;
2、常用汽车发动机有柴油和汽油发动机两种,由于其燃油性能不同,其使用的活塞环也不尽相同,早期的活塞环靠铸造形成,但随着技术的进步,钢制的高功率活塞环诞生,且随着对发动机功能;
3、环境要求的不断提高,各种先进的表面处理应用其中,如溶射,电镀,镀铬,气体氮化,物理沉积,表面涂层,锌锰系磷化处理等,使活塞环的功能大大提高。
活塞环(PistonRing)是用于嵌入活塞槽沟内部的金属环,活塞环分为两种:压缩环和机油环。压缩环可用来密封燃烧室内的可燃混合气体;机油环则用来刮除汽缸上多余的机油。活塞环是一种具有较大向外扩张变形的金属弹性环,它被装配到剖面与其相应的环形槽内。往复和旋转运动的活塞环,依靠气体或液体的压力差,在环外圆面和气缸以及环和环槽的一个侧面之间形成密封。
活塞环分为气环和油环两种。气环的作用是密封缸壁间隙,也可起散热作用,每个活塞装有2-3个气环。油环的作用是刮去汽缸壁上多余的机油,也为汽缸壁均匀布油,每个活塞装有1-2个油环。
活塞环的功能是什么? 活塞环作用包括密封、调节机油(控油)、导热(传热)、导向(支承)四个作用。 密封:指密封燃气,不让燃烧室的气体漏到曲轴箱,把气体的泄漏量控制在最低限度,提高热效率。漏气不仅会使发动机的动力下降,而且会使机油变质,这是气环的主要任务; 调节机油(控油):把气缸壁上多余的润滑油刮下,同时又使缸壁上布有薄薄的油膜,保证气缸和活塞及环的正常润滑,这是油环的主要任务。在现代高速发动机上,特别重视活塞环控制油膜的作用;导热:通过活塞环将活塞的热量传导给缸套,即起冷却作用。据可靠资料认为,非冷却活塞中活塞顶所受的的热量中有70~80%是通过活塞环传给缸壁而散掉的,冷却活塞中有30~40%是通过活塞环传给缸壁而散掉的;支承:活塞环将活塞保持在气缸中,防止活塞与气缸壁直接接触,保证活塞平顺运动,降低摩擦阻力,而且防止活塞敲缸。一般汽油发动机的活塞采用两道气环,一道油环,而柴油发动机通常采用两道气环,一道油环。 活塞环的工作表面不得有刻痕、擦伤、剥落,外圆柱面和上下端面应有—定的光洁度,曲度偏差不应大于002—004毫米,环在槽中的标准下沉量不得超过015- 025毫米,活塞环的弹力、间隙符合规定。此外,还应检查活塞环的漏光度,即将活塞环平放在气缸内,在活塞环下边放一个小灯炮,上面放一块遮光板,然后观察活塞环与气缸壁之间的漏光缝隙,由此可知活塞环与气缸壁的接触是否良好。在一般情况下,用厚薄规测量活塞环漏光缝不应超过003毫米。连续漏光缝的长度不应大于气缸直径的1/3,若干处漏光缝隙长度不应大于气缸直径的1/3,若干漏光总长度不应超过气缸直径的1/2,否则,应更换。标记规定活塞环标记 GB/T 11491—94规定:所有要求有安装方向的活塞环应在上侧面,即接近燃烧室的侧面加以标志。在上侧面标志的环包括:锥面环、内倒角、外切台环、鼻形环、楔形环和要求安装方向的油环,环的上侧面均有标记。注意事项安装活塞环时应注意1)活塞环平装入气缸套内,接口处要有一定的开口间隙。2)活塞环应装在活塞上,在环槽中,沿高度方向要有一定的边间隙。3)镀铬环应装在第一道,开口不要对着活塞顶部的涡流凹坑方向。4)各活塞环开口在互相错开120℃,均不准对着活塞销孔。5)锥形断面活塞环,安装时锥面应向上。6)一般扭转环安装时,倒角或切槽应向上;锥面反扭转环安装时,仍保持锥面向上。7)安装组合环时,应先装轴向衬环,再装扁平环和波形环。波形环上、下各装一片扁平环,各环开口应相互错开。材料功能1、耐磨性2、贮油性3、硬度4、耐蚀性5、强度6、耐热性7、弹性8、切削性能其中尤以耐磨性及弹性最重要。大功率柴油机活塞环材料主要有灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁、蠕墨铸铁。活塞连杆组装配柴油发电机活塞连杆组装配的几大要点如下:一、压装连杆铜套。安装连杆铜套时最好用压力机,也可借助虎钳进行,切忌用铁锤猛打;铜套上的油孔或油槽与连杆上的油孔要对正,以保证其润滑二、装配活塞及连杆。装配活塞及连杆时,应注意它们的相对位置和方向。三、巧装活塞销。活塞销与销孔为过盈配合。安装时,应先将活塞放在水或机油中均匀加热至90℃~100℃,取出后,把拉杆放在活塞销座孔之间适当位置,然后将涂有机油的活塞销按既定方向装入活塞销孔和连杆铜套内四、活塞环的安装。安装活塞环时,要注意各环位置和顺序。五、装入连杆组。 活塞环(Piston Ring) 是用于嵌入活塞槽沟内部的金属环,活塞环分为两种:压缩环和机油环。压缩环可用来密封燃烧室内的可燃混合气体;机油环则用来刮除汽缸上多余的机油。活塞环是一种具有较大向外扩张变形的金属弹性环,它被装配到剖面与其相应的环形槽内。往复和旋转运动的活塞环,依靠气体或液体的压力差,在环外圆面和气缸以及环和环槽的一个侧面之间形成密封。 活塞环(Piston Ring) 是用于嵌入活塞槽沟内部的金属环,活塞环分为两种:压缩环和机油环。压缩环可用来密封燃烧室内的可燃混合气体;机油环则用来刮除汽缸上多余的机油。活塞环是一种具有较大向外扩张变形的金属弹性环,它被装配到剖面与其相应的环形槽内。往复和旋转运动的活塞环,依靠气体或液体的压力差,在环外圆面和气缸以及环和环槽的一个侧面之间形成密封。活塞环的工作表面不得有刻痕、擦伤、剥落,外圆柱面和上下端面应有-定的光洁度,曲度偏差不应大于002-004毫米,环在槽中的标准下沉量不得超过015- 025毫米,活塞环的弹力、间隙符合规定。此外,还应检查活塞环的漏光度,即将活塞环平放在气缸内,在活塞环下边放一个小灯炮,上面放一块遮光板,然后观察活塞环与气缸壁之间的漏光缝隙,由此可知活塞环与气缸壁的接触是否良好。在一般情况下,用厚薄规测量活塞环漏光缝不应超过003毫米。连续漏光缝的长度不应大于气缸直径的1/3,若干处漏光缝隙长度不应大于气缸直径的1/3,若干漏光总长度不应超过气缸直径的1/2,否则,应更换。 活塞环(Piston Ring) 是用于嵌入活塞槽沟内部的金属环,活塞环分为两种:压缩环和机油环。压缩环可用来密封燃烧室内的可燃混合气体;机油环则用来刮除汽缸上多余的机油。活塞环是一种具有较大向外扩张变形的金属弹性环,它被装配到剖面与其相应的环形槽内。往复和旋转运动的活塞环,依靠气体或液体的压力差,在环外圆面和气缸以及环和环槽的一个侧面之间形成密封。 @2019
活塞环作用包括密封、调节机油(控油)、导热(传热)、导向(支承)四个作用:密封:指密封燃气,不让燃烧室的气体漏到曲轴箱,把气体的泄漏量控制在最低限度,提高热效率。漏气不仅会使发动机的动力下降,而且会使机油变质,这是气环的主要任务;调节机油(控油):把气缸壁上多余的润滑油刮下,同时又使缸壁上布有薄薄的油膜,保证气缸和活塞及环的正常润滑,这是油环的主要任务
活塞环的作用
1-燃烧室;2-汽缸套;3-活塞;4-第一道气环;5-第二道气环;6-组合油环
活塞环在工作时受到汽缸中高温、高压燃气的作用,并在润滑很困难的条件下在汽缸内高速运动,特别是第一道环温度可高达600K,因此,活塞环是发动机中工作环境恶劣、使用寿命最短的零件之一。为了延长活塞环的使用寿命,保证其可靠的工作,制造活塞环的材料应具有良好的耐磨性、耐热性、导热性,同时具有足够的强度、弹性和冲击韧性。目前广泛采用合金铸铁(在优质灰铸铁中加入少量铜、铬、钼等合金元素)或球墨铸铁制造活塞环。
为了进一步提高活塞环的性能,延长其使用寿命,第一道气环外圆面进行多孔镀铬处理,因为多孔性铬层硬度高,并能存储一定量的润滑油,可以改善润滑条件。其余气环一般采用镀锡或磷化处理,以改善其耐磨性,也可采取喷钼工艺来提高耐磨性。
活塞环按用途不同分为气环和油环两种。
1气环
气环也称压缩环,作用是保证活塞与汽缸间的密封,防止汽缸中高温、高压燃气窜入曲轴箱;并将活塞头部的大部分热量传给汽缸壁,避免活塞过热。气环密封效果一般与气环数量有关,汽油机一般采用2道气环,柴油机一般多采用3道气环。
(1)气环的密封原理
气环的密封
1-活塞;2-活塞环;3-汽缸; △1-端隙;△2-侧隙;△3-背隙;
F1-自身弹力;F2-气体背压力
如图所示,活塞环在自由状态下其直径略大于汽缸直径,当气环随活塞装入汽缸后,在自身弹力的作用下气环紧贴在汽缸壁上,形成第一密封面,防止了汽缸与活塞环之间漏气,当少量气体窜入环槽内,在背隙处形成背压力,使气环与缸壁间的贴合更可靠,再次提高了密封性能。当活塞带动活塞环移动时,活塞环抵靠在环槽上,形成第二密封面,防止了活塞与活塞环之间漏气,而气体的压力使气环压紧在环槽侧面上,使第二密封面更加密封。几道气环的开口相互错开一定角度,形成“迷宫式”漏气通道,延长了漏气途径,从而对汽缸中的高压燃气进行有效的密封。
(2)气环的断面
气环的断面形状多种多样,选择不同断面形状的气环组合,可以得到较好的密封效果和使用性能。常见的气环断面形状有如下几种:
①矩形环
矩形环断面形状为矩形,如图3-19-a所示。其结构简单,制造方便,与汽缸壁接触面积大,有利于活塞头部的散热,但气环在环槽内的上下窜动会将缸壁上的润滑油不断挤入燃烧室内,产生“泵油现象”,由于润滑油的燃烧,使燃烧室积碳增多,润滑油消耗量增大。
②锥形环
环的外圆面为锥角很小(30′~1°)的锥面,因此与缸壁间是线接触,如图所示,有利于密封和磨合,这种环在汽缸内向下运动时刮油,向上滑动时由于斜面的油楔作用,环可在油膜上浮起,将机油涂到缸壁上,称为布油。由于这种环能下行刮油,上行布油,既有利于润滑,减少磨损,又能防止机油泵入燃烧室燃烧,所以是一种性能较好的活塞环,但这种环传热性能差,所以不用作第一道环,通常安装到活塞的第二或第三道环槽上。由于锥角很小,一般不易识别,为避免装错,在环的上侧面标有向上的记号,安装时应注意。
气环断面的形状
a-矩形环;b-锥形环;c、d-内切口扭曲环;e-外切口扭曲环;f-梯形环;g-桶形环
③扭曲环
扭曲环是由矩形环的内圆上边缘或外圆下边缘切去一部分形成的,如图3-19-c、d、e所示。由于活塞环在自由状态下其直径大于汽缸直径,因此断面不对称的扭曲环装入汽缸后,在中性层外侧产生拉应力F拉,在中性层内侧产生压应力F压,由于扭曲环截面不对称,拉、压应力轴线不重合,造成环体发生微量的扭曲变形,如图3-20-a所示,从而使环的边缘与环槽的上、下端面接触,防止环在环槽内的上下窜动,消除了“泵油现象”,并增加了密封性。由于环发生了扭曲,使环具有锥形环的优点,即向下刮油、上行布油,如图3-20-b所示,而在压缩机和作功行程时,气体压力使环不再扭曲,此时的扭曲环又具有矩形环的优点,如图3-20-c所示。扭曲环在安装时应注意位置与方向,内切口扭曲环通常安装到第一、第二道环槽上,切口方向向上,外切口扭曲环通常安装到第二、第三道环槽上,切口方向向下。
④梯形环
断面形状为梯形,如图3-19-f所示。其主要优点是抗粘结性和密封性好。活塞头部温度很高时,窜入第一道环槽中的润滑油容易形成积碳。当活塞在侧压力作用下左右摆动改变位置时,梯形环的侧隙和背隙相应发生变化,使环槽中的积碳挤出,避免环被粘住而引起折断。梯形环多用于热负荷较大的柴油机上,如玉柴CY6102Q型柴油机的第一道气环就使用梯形环。
用于嵌入活塞槽沟内部的金属环,活塞环分为两种:压缩环和机油环。压缩环可用来密封燃烧室内的可燃混合气体;机油环则用来刮除汽缸上多余的机油。
活塞环广泛地用在各种动力机械上,如蒸汽机、柴油机、汽油机、压缩机、液压机等,广泛用于汽车,火车,轮船,游艇等。活塞环是燃油发动机内部的核心部件,它和汽缸,活塞,汽缸壁等一起完成燃油气体的密封。活塞环作用包括密封、调节机油(控油)、导热(传热)、导向(支承)四个作用
活塞环 是用于嵌入活塞槽沟内部的金属环,活塞环分为两种:压缩环和机油环。压缩环可用来密封燃烧室内的可燃混合气体;机油环则用来刮除汽缸上多余的机油。活塞环是一种具有较大向外扩张变形的金属弹性环,它被装配到剖面与其相应的环形槽内。往复和旋转运动的活塞环,依靠气体或液体的压力差,在环外圆面和气缸以及环和环槽的一个侧面之间形成密封。
所谓的活塞环泵油作用就是活塞在气缸内上下往复工作时,引起活塞环相反作用力,从而使活塞环与环槽之间,产生相互挤压式的泵吸现象。部分处于活塞环槽内的润滑油随着活塞环与环槽的相互挤压,最后进入燃烧室,这就是活塞环的泵吸现象。
活塞环泵由就是发动机活塞上下运动中,活塞环带着机油在气缸内运动,一旦过多的机油带入燃烧室就会加大机油损耗,这种情况的辨别明显标志就是排气管冒蓝烟,出现这种情况发动机就需要维修了
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