第二章 三、活塞连杆组2

二 活塞环 活塞环为一开口环状物 其作用的好坏对发动机的性能及工作可靠性有直接的影响 一 概述 1 功用 1 密封汽缸 2 帮助汽缸散热 3 刮油 布油 2 工作条件 高温 高速运动 高压 润滑差 3 要求 1 良好的弹性 2 耐磨性和抗焦结性好 3 韧性好 耐冲击 4 工艺性好 便于加工 4 种类 气环及油环 5 材料 灰铸铁 球墨铸铁 合金铸铁或低碳合金钢等 6 活塞环各部分的名称 7 环的间隙 发动机工作时 活塞 活塞环等都会发生热膨胀 活塞环既要相对于气缸上下运动 又要相对活塞横向移动 因此活塞在安装时应在其端面 侧面 背面三处留有相应的间隙 分别称为 端隙 侧隙和背隙 这些间隙可防止活塞环胀死于槽内 防止卡死于缸内 保证其密封性能 二 活塞环的密封原理 1 油环 主要作用是刮油和布油 兼起密封作用 2 气环 主要作用是密封和帮助活塞散热 气环的密封主要是依靠二次密封和迷宫式封气 1 第一密封面的建立 2 第二密封面的建立 3 气环的二次密封 4 迷宫式封气 三 活塞环的泵油作用及危害 1 过程 2 危害 活塞环的泵油作用 一方向对润滑困难的气缸是有利的 而另一方面随发动机转速的日益提高 泵油作用加剧 不仅增加了润滑油的消耗 而且会使燃烧室内积炭增多 甚至环槽内形成积炭 挤压活塞环而失去密封性 另外 还加剧了气缸等构件的磨损 四 气环的结构分析 1 气环密封作用发挥必须具备的条件 1 必须有一定的数量 以形成迷宫式封气 但是 由于环数越多 环与汽缸壁的摩擦损失越大 活塞的高度与重量也大 目前的发展趋势是在保证不漏气的情况下 减少环的数量 2 具有良好的弹性 主要指以下几方面 1 弹性稳定 高温下弹性下降少 2 适中的弹力 一般为P 0 1 0 3MPa 活塞环的弹力是指使活塞环端隙为零时 作用在活塞环上的径向力 活塞环的弹力是建立背压的首要条件 也是保证汽缸密封性的必要条件 弹力过大使环的磨损加剧 弹力过弱 汽缸密封性变差 燃润料消耗增加 燃烧室积炭严重 发动机的动力性和经济性降低 活塞环的弹力应在活塞环弹力检验仪上进行检验 弹性大小应符合各机型的规定 3 环在工作时 沿圆周及径向的弹力应均匀一致 根据弹力分布 可分为均压和修正压力分布两种 均压环 环的弹力沿圆周均匀分布 高点环 环的开口两端弹力高 环沿圆周分布呈梨形 4 环对汽缸形状的适应性高 在工作过程中 随着磨损的加剧 汽缸的形状和尺寸不断的变化 如椭圆形等 环的形状要与此相适应 即对汽缸形状的变化要反应及时和迅速 3 适当的装配间隙 4 一定的加工精度 1 环的上下平面及两侧面应平整 无翘曲 2 环的外圆柱面的几何精度要高 不得有缺损 3 环的外圆柱面应与汽缸壁紧密贴合 检验漏光度 在活塞环开口左右30度范围内不应有漏光点 在同一道活塞环上的漏光不得多于两处 每处漏光弧长所对应的圆心角不得超过25度 同一环上漏光弧长所对应的圆心角之和不得超过45度 5 具有合理的结构形状1 开口接头形状 2 断面形状 6 不同断面的气环合理组合 环的断面大致分为三类 矩形环 阶梯环 梯形环等特殊断面 2 各种断面气环分析 1 矩形环 2 扭曲环 内切口扭曲环 外切口扭曲环 3 锥面环 锥面环 倒角环 4 梯形环 5 桶形环 五 油环 1 作用 刮油和布油 2 要求 1 油环的刮油口与汽缸壁的接触应力必须足够高 2 回油通道必须畅通 3 分类 整体式 组合式 1 整体式 1 普通槽孔式油环 2 弹簧胀圈式油环 3 组合式油环 由起刮油作用的钢片 也叫刮油片 和产生径向 轴向弹力作用的衬簧组成 它由两片钢片和一个兼起径向 轴向弹力作用的衬簧组成 组合式油环之所以能产生轴向弹力 是因为自由状态时衬簧和两个钢片的总厚度大于环槽的高度 径向弹力使两钢片分别贴合在环槽上的上 下侧 使第二密封面密封 并消除了侧隙 图b所示是由四片钢片和径向 轴向两个衬簧组成的组合式油环 片多而薄顺应性好 而且各片开口错开 更有利于密封 六 活塞环的安装 1 矩形环 梯形环 桶面环及外圆镀铬环多装于第一倒环槽 2 非对称环多装于二 三道环槽 安装时应保证刮油刃朝向下止点 1 扭曲环外圆切口朝向下止点 内圆切口朝向