活塞环的作用 活塞环知识

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。一般活塞环安装在活塞的环槽里,它和活塞、缸套、缸盖等元件组成腔室做功。

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活塞环意义
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。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,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。

活塞环的功能作用

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,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;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油环,一道气环。

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活塞环特性
作用力
作用在活塞环的力有气体压力、环自身弹力、环往复运动的惯性力、环与气缸及环槽的摩擦力等,如图所示。由于这些力的作用,环将产生轴向运动、径向运动、回转运动等基本运动。此外,活塞环由于它的运动特点,伴随着不规则运动,不可避免地出现轴向不规则运动引起的浮悬和轴向振动、径向不规则运动和振动、扭曲运动等。这些不规则运动常常妨碍活塞环发挥作用。设计活塞环时,要充分发挥有利运动,控制不利的一面。

导热性
将燃烧产生的高热,通过活塞环传递给气缸壁,所以能起到冷却活塞的作用。通过活塞环向气缸壁散出的热量,一般可达到活塞顶部承受热量的 30 ~ 40 %
气密性

活塞环的第一个作用是保持活塞与气缸壁之间的密封,控制漏气到最低限度。这种作用主要由气环来承担,即发动机在任何运转条件下,其压缩空气和燃气的泄漏均要控制到最少,以提高热效率;防止因漏气而引起气缸与活塞或气缸与环之间咬死;防止润滑油的劣化而引起的故障等。

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控油性
活塞环的第二个作用是适当地刮落附着于气缸壁上的滑油,并保持正常的油耗量。当供给的滑油过多时将被吸至燃烧室,使油耗量增大,而且由于燃烧产生的积炭,对发动机性能影响极坏。

支撑性
因活塞略小于气缸内径,如无活塞环,则活塞在气缸内不稳定,就不可能运动自如。同时,环还要防止活塞直接与气缸接触,起到支撑作用。因此,活塞环在气缸内上下运动,其滑动面全靠环来承担。


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