文档介绍：二、活塞环:
分成气环和油环两大类。...
(一)作用:
(2)传热(将活塞头部吸收的70%~80%的热量传导给气缸壁)。...
2、油环:
(3)辅助密封。...
(二)工作特点:
(2)交变的弯曲应力
(气缸壁沿高度方向有加工锥度,环有开口)。...
1、气环:
(三)要求:
(2)耐高温(第1道气环)、耐磨。...
(四)材料:
(2)第1道气环的工作表面一般都镀上多孔性铬
(硬度高,并能储存少量机油,以改善润滑条件);...
图2-25 活塞环
(1)密封(防止燃气漏入曲轴箱);是主要作用,是传热作用的前提。...
(1)润滑(气缸壁上铺油膜);...
(2)刮油(气缸壁上多余机油刮落回曲轴箱);...
(1)高温、高压、高速,润滑不良,磨损严重;...
(1)足够的强度、冲击韧性;...
(1)一般用合金铸铁,少数高速强化柴油机用钢片环
(以提高弹力和冲击韧性);...
(3)其余气环一般镀锡(铸铝活塞)或磷化(锻铝活塞)(以改善磨合性能)。
(五)气环的密封机理:
第一密封面(气环装入气缸时产生的初始弹力F1);...
图2-26 气环的密封机理
图2-27 各环间隙处的气体压力递减图
1、第一密封面很重要,若失效,则第二密封面建立不起来,因此气环装入气缸时产生的初始弹力F1很重要。...
第二密封面(燃气压力F2);...
气环的切口端呈迷宫式布置(减少漏气)。...
2、由图2-27可知,第一道气环的初始弹力F1要求最小,随后的几道气环的初始弹力F1大小要求依次递增。
(1)切口形状:
1)直角切口:工艺性好,密封效果差;…
2)阶梯切口:密封好,工艺性差;...
3)斜切口:介于中间,但套装时尖角易折断;...
4)带防转销钉槽切口:方向不可装反,否则,漏气量急剧增加。
图2-28 气环的切口形状
(六)气环的结构特点:
由于矩形环的“泵油”作用,气缸壁上的机油将源源不断地上窜入活塞顶上燃烧室内烧掉,排气管冒蓝烟。
图2-29 矩形环的泵油作用
1)矩形环:
(a)矩形环
(2)气环的断面形状:
工艺最简单,导热性好,但存在“泵油”现象。...
矩形环的“泵油”作用原理解释:
活塞下行时,分两种情况:
在进气行程中,由于环与缸壁的摩擦阻力以及环本身的惯性,环将靠紧环槽的上侧平面,缸壁上的机油就被刮入下边隙与背隙内;...
在膨胀作功行程中,燃气压力的作用大于摩擦阻力和惯性的影响,环被压紧在环槽的下侧平面,下边隙与背隙内的机油上窜。...
活塞上行时,在摩擦阻力、惯性、缸内气体压力的作用下,环将靠紧在环槽的下侧平面,下边隙与背隙内的机油上窜。…
结论:
图2-30 气环的断面形状
2)扭曲环:
a)正扭曲环:
内圆上边缘切去部分金属或外圆下边缘切去部分金属;...
b)反扭曲环:
内圆下边缘切去部分金属或外圆上边缘切去部分金属;...
图2-30 气环的断面形状
( b )正扭曲内切环
(c)反扭曲内切环
图2-31 扭曲环的作用原理
环的扭曲变形应使环的端面与气缸壁形成的楔形尖角向下。这样,活塞向上运动时,因“油楔”作用使环悬浮于气缸壁,改善润滑,减少摩擦阻力;活塞向下运动时,向下刮油。但如果装反使尖角朝上,则活塞向上运动时,向上刮油,机油消耗率剧增,排气冒蓝烟。
扭曲环成因见图2-31所示:
活塞环装入气缸后,其外侧气缸壁的作用力F1与内侧环的弹力F2不在一条直线上,于是产生扭曲力矩M,从而使环的边缘与环槽的上下侧平面都接触,避免了因环在环槽内的上下窜动造成的“泵油”现象。...
总结:
扭曲环的优点:
a)密封性、磨合性好(线接触);...
b)防止“泵油”现象;...
c)形成油楔,改善润滑;...
d)提高刮油能力。...
扭曲环的缺点:
a)扭转角不超过1º,工艺性差;...
b)不可装反,否则机油消耗率成倍增加,环上有朝上记号。...
b)仍有“泵油”现象。...
(d)锥面环
优点:
缺点:
b)避免棱缘负荷,能很好适应活塞的摆动及气缸表面;...
小锥角,不超过2º,方向不可装反。优缺点同扭曲环,但仍有“泵油”现象。...
3)锥面环:
4)桶面环:
与气缸壁凸圆弧面接触。…
a)活塞上下移动时均能形成油楔作用,改善润滑;...
c)密封性改善。...
a)工艺性差(凸圆弧面难加工);...
(f)桶面环
图2-30 气环的断面形状
缺点是环上、下两侧平面难以精磨,工艺性差,仍有“泵油”现象。
5)梯形环:
如图2-32所示,侧压力方向的交替变化,使环槽间隙时而减小,时而增大,间隙中的结焦被挤出,避免环因粘结而折断,常做