近些年來,隨著科技的迅猛發展,發動機也向著高速和強化方向發展,活塞環的工作條件越來越苛刻,對其耐磨性也提出了更高的要求。活塞環工作的好壞直接影響發動機的性能,是發動機的關鍵件之一。同時,活塞環又是易損件,在檢修活塞環時,通常需要吊出活塞,因此,常常把檢修或更換活塞環的時間作為發動機的第一次檢修期限。
汽車發動機的活塞環和缸套之間的磨損具有如下幾個特點:
一、做往復運動時,在工作循環的進氣、壓縮、做功和排氣行程中,汽缸壓力變化很大。
二、活塞環在上下止點之間作往復運動,速度從靜止狀態變化到最高達30m/s左右,如此反復的做大幅度變化。
三、因為受燃燒行程的影響,活塞環的運動經常是在高溫下進行的,特別是第一道氣環,在高溫高壓及燃燒生成物所產生的化學作用下,油膜很難建立,使其實現完全潤滑比較困難,而常常處于臨界潤滑狀態。
根據磨損機理,活塞環的磨損情況可分為四種情況:正常磨損、熔著磨損(劃傷,擦傷)、磨料磨損及腐蝕磨損。但這些磨損現象不會單獨出現,而是同時存在并且相互影響。按照磨損部位,活塞環磨損又可分為滑動面磨損和上下端面磨損。一般來說,滑動面磨損比上下端面磨損大,滑動面主要是熔著磨損和磨料磨損;上下端面則以因活塞做往復運動而引起的撞擊磨損為主。
活塞環滑動面最大磨損常出現在汽缸上止點位置,因為該處受高溫氣體作用,破壞了油膜,造成易于熔著的條件,從而加速了活塞環的磨損。通常所謂的正常磨損實際上包含了輕微的熔著磨損和磨料磨損。各道環滑動面磨損量不一樣,第一道氣環磨損量最大,第二道環約為第一道的一半左右,油環的磨損量最小。但有時油環磨損比中間幾道環還大,這是由于受到汽缸表面潤滑油分布和吸附雜質的影響。
活塞環上下端面的磨損主要是因為機油燃油中的硬性殘渣以及從大氣中混進的塵埃顆粒在上下端面上形成的機械研磨,本質上是磨料磨損。可是,當出現活塞的異常熱變形、環槽側隙變小時,也可能發生熔著磨損。
在活塞環的工作環境中,有著很多影響活塞環磨損的因素,但占據主要因素的分別是:活塞環的形狀和材料、汽缸套活塞的材料和結構、潤滑狀態、發動機的結構形式、運轉條件、燃油和潤滑油的品質等。當然,在同一汽缸中,潤滑狀態對活塞環磨損的影響則是最大的,換言之,活塞環的磨損在很大程度上取決于潤滑狀態。理想的環面間潤滑為兩滑動面間有一層均勻的油膜,然而這種情況事實上并不存在,特別是第一道氣環,由于受高溫的影響,很難建立起較理想的潤滑狀態。
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在日常養護愛車的過程中,發動機是其中不可忽略的部件,發動機常被比喻為汽車的心臟,其性能是否優良,直接關系著行車的安全,那么我們該如何對其進行合理保養呢?
打開引擎蓋,發現發動機表面已滿是灰塵,可以用干布或水分不多的濕布擦除,車輛剛熄火后不要進行,以免燙傷。如果引擎蓋隔熱棉及發動機變速器表面滿是油泥時,最好把車開到專業汽車美容店進行發動機外部清洗,美容店會使用清洗劑清除這些污垢,因為清洗需要用到高壓水槍,所以清洗前,工人會把線束和一些電氣部件進行防水包裹,如果不處理,則很容易導致發動機出現電器故障,甚至無法啟動。
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