活塞環的主要作用是什么
【太平洋汽車】活塞環的主要作用是承受氣缸中氣體壓力所產生的作用力,并將此力通過活塞銷傳給連桿,以推動曲軸旋轉,活塞頂部還與氣缸蓋、氣缸壁共同組成燃燒室。活塞受連桿的帶動完成進氣、壓縮、排氣三個輔助行程工作。
活塞環的作用1-燃燒室;2-汽缸套;3-活塞;4-第一道氣環;5-第二道氣環;6-組合油環活塞環在工作時受到汽缸中高溫、高壓燃氣的作用,并在潤滑很困難的條件下在汽缸內高速運動,特別是第一道環溫度可高達600K,因此,活塞環是發動機中工作環境惡劣、使用壽命最短的零件之一。為了延長活塞環的使用壽命,保證其可靠的工作,制造活塞環的材料應具有良好的耐磨性、耐熱性、導熱性,同時具有足夠的強度、彈性和沖擊韌性。目前廣泛采用合金鑄鐵(在優質灰鑄鐵中加入少量銅、鉻、鉬等合金元素)或球墨鑄鐵制造活塞環。
為了進一步提高活塞環的性能,延長其使用壽命,第一道氣環外圓面進行多孔鍍鉻處理,因為多孔性鉻層硬度高,并能存儲一定量的潤滑油,可以改善潤滑條件。其余氣環一般采用鍍錫或磷化處理,以改善其耐磨性,也可采取噴鉬工藝來提高耐磨性。
活塞環按用途不同分為氣環和油環兩種。
1.氣環氣環也稱壓縮環,作用是保證活塞與汽缸間的密封,防止汽缸中高溫、高壓燃氣竄入曲軸箱;并將活塞頭部的大部分熱量傳給汽缸壁,避免活塞過熱。氣環密封效果一般與氣環數量有關,汽油機一般采用2道氣環,柴油機一般多采用3道氣環。
(1)氣環的密封原理氣環的密封1-活塞;2-活塞環;3-汽缸;△1-端隙;△2-側隙;△3-背隙;F1-自身彈力;F2-氣體背壓力如圖所示,活塞環在自由狀態下其直徑略大于汽缸直徑,當氣環隨活塞裝入汽缸后,在自身彈力的作用下氣環緊貼在汽缸壁上,形成第一密封面,防止了汽缸與活塞環之間漏氣,當少量氣體竄入環槽內,在背隙處形成背壓力,使氣環與缸壁間的貼合更可靠,再次提高了密封性能。當活塞帶動活塞環移動時,活塞環抵靠在環槽上,形成第二密封面,防止了活塞與活塞環之間漏氣,而氣體的壓力使氣環壓緊在環槽側面上,使第二密封面更加密封。幾道氣環的開口相互錯開一定角度,形成“迷宮式”漏氣通道,延長了漏氣途徑,從而對汽缸中的高壓燃氣進行有效的密封。
(2)氣環的斷面氣環的斷面形狀多種多樣,選擇不同斷面形狀的氣環組合,可以得到較好的密封效果和使用性能。常見的氣環斷面形狀有如下幾種:1矩形環矩形環斷面形狀為矩形,如圖3-19-a所示。其結構簡單,制造方便,與汽缸壁接觸面積大,有利于活塞頭部的散熱,但氣環在環槽內的上下竄動會將缸壁上的潤滑油不斷擠入燃燒室內,產生“泵油現象”,由于潤滑油的燃燒,使燃燒室積碳增多,潤滑油消耗量增大。
(圖/文/攝:太平洋汽車 問答叫獸)
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