活塞環看似和別的環沒有多大差別,但對于發動機而言,其作用可是非常大的,今天長沙圓丹動力將從活塞環的作用、常見結構、常用材料以及表面處理方式來介紹活塞環的基本功能。
一、活塞環主要具有以下四個基本作用:
1. 支承作用:活塞環支承活塞并保持活塞在汽缸內的合理位置。
2. 密封作用:活塞環在汽缸內如不能完善地保持密封作用,則因燃氣大量泄露造成壓縮不足,發動機不能獲得既定的壓縮壓力,使功率降低,熱效率也隨之降低。漏氣是造成活塞異常膨脹和變形、咬缸或拉缸、環膠結或卡滯等嚴重事故的主要原因之一。所以活塞環的密封作用很重要,活塞環只有在完成密封作用的前提下,才能發揮其導熱,支承等作用。
3. 控制機油的作用:活塞環是在高溫和高壓的氣體作用下,沿汽缸壁往復滑動,為使其能耐久使用,汽缸壁上必須經常地保持適量的潤滑油膜,若汽缸壁上附著的機油過多,則多余的機油將被抽吸到燃燒室,使機油消耗量增加,導致發動機性能變壞。因此,經常保持適量的機油是持續發揮發動機性能的必要條件,這就要求氣環既起密封作用,又能起調節機油作用;油環則要求能起到保持潤滑所需油膜的作用。
4. 導熱作用:活塞環能有效完成將熱量從活塞經活塞環向汽缸壁轉移的熱移動過程。
二、活塞環的常見結構
活塞環按其在發動機的作用,通常劃分為氣環(壓縮環)、油環(刮油環)兩大類。
氣環的結構名稱按其截面形狀和特殊特征劃分,常見的有:矩形環、桶面環、錐面環、梯形環、楔形環、鼻形環、止口環、外肩環、鑲嵌環、搭口環、L 形環、組合氣環、畸形曲面環等。
油環的結構名稱按其截面形狀和特殊特征劃分,常見的有:普油環(平面帶槽油環、倒角油環)、螺旋撐簧油環(磷襯、鉻襯)、徑向襯簧油環、鋼帶組合油環等。
三、活塞環的常用材料
發動機不斷向高速和強化方向發展,為了滿足發動機的高性能要求,活塞環的材質也需要不斷的改進,對活塞環材料的性能要求有:
1. 耐磨性與貯油性
2. 強度(抗折強度與疲勞強度)
3. 彈性及彈性模數
4. 硬度
5. 熱穩定性
過去應用最普遍的高強度灰鑄鐵,是活塞環的基本材料,沿用時間最長,是中、低速發動機活塞環的主要材料。而高速發動機上的活塞環幾乎全部采用合金鑄鐵。
四、活塞環的表面處理
活塞環的磨損和潤滑的機理較為復雜,耐磨性能因素很多,故采取不同的表面處理方法可分為軟、硬質覆層兩種:
軟質覆層可以加快環的初期磨合,以改善環與汽缸的運動條件,防止熔著磨損的發生,代表性的是磷化、氧化和鍍錫、鍍銅及涂聚四氟乙烯、二硫化鉬等。
硬質覆層可以提高表面硬度以減少磨料磨損,代表性的是鍍鉻、噴涂金屬陶瓷(鈦酸鋁、氧化鉻)、陶瓷(碳化硼、碳化硅)。
為了提高表面硬度還經常使用的表面處理方法為滲氮、滲硫等。而為了改善表面的貯油能力,以防熔著磨損,代表性使用的是噴鉬和鑲嵌貯油性能高的金屬氧化物填料。
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活塞環在發動機機件中的位置可謂是舉足輕重,但活塞環會因為日常損耗,所以需要更換,更換時有許多注意事項,因此很多人認為更換活塞環是件很復雜的事,今天小編就來和大家圖解更換活塞環。
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