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活塞環

時間:2011-08-09 09:29來源:百度百科 作者:德耐爾空壓機
活塞環(Piston Ring) 是用于崁入活塞槽溝內部的金屬環,活塞環分為兩種:壓縮環和機油環。壓縮環可用來密封燃燒室內的可燃混合氣體;機油環則用來刮除汽缸上多余的機油。活塞環是一種具有較大向外擴張變形的金屬彈性環,它被裝配到剖面與其相應的環形槽內。

  活塞環(Piston Ring) 是用于崁入活塞槽溝內部的金屬環,活塞環分為兩種:壓縮環和機油環。壓縮環可用來密封燃燒室內的可燃混合氣體;機油環則用來刮除汽缸上多余的機油。活塞環是一種具有較大向外擴張變形的金屬彈性環,它被裝配到剖面與其相應的環形槽內。往復和旋轉運動的活塞環,依靠氣體或液體的壓力差,在環外圓面和氣缸以及環和環槽的一個側面之間形成密封。

應用范圍
  活塞環廣泛地用在各種動力機械上,如蒸汽機、柴油機、汽油機、壓縮機、液壓機等,廣泛用于汽車,火車,輪船,游艇等。一般活塞環安裝在活塞的環槽里,它和活塞、缸套、缸蓋等元件組成腔室做功。

功能
  活塞環作用包括密封、調節機油(控油)、導熱(傳熱)、導向(支承)四個作用。 密封:指密封燃氣,不讓燃燒室的氣體漏到曲軸箱,把氣體的泄漏量控制在最低限度,提高熱效率。漏氣不僅會使發動機的動力下降,而且會使機油變質,這是氣環的主要任務; 調節機油(控油):把氣缸壁上多余的潤滑油刮下,同時又使缸壁上布有薄薄的油膜,保證氣缸和活塞及環的正常潤滑,這是油環的主要任務。在現代高速發動機上,特別重視活塞環控制油膜的作用;導熱:通過活塞環將活塞的熱量傳導給缸套,即起冷卻作用。據可靠資料認為,活塞頂所受的的熱量中有70~80%是通過活塞環傳給缸壁而散掉的;支承:活塞環將活塞保持在氣缸中,防止活塞與氣缸壁直接接觸,保證活塞平順運動,降低摩擦阻力,而且防止活塞敲缸。一般汽油發動機的活塞采用兩道氣環,一道油環,而柴油發動機則采用三道氣環,一道油環。

特性
   作用力
   作用在活塞環的力有氣體壓力、環自身彈力、環往復運動的慣性力、環與氣缸及環槽的摩擦力等,如圖所示。由于這些力的作用,環將產生軸向運動、徑向運動、回轉運動等基本運動。此外,活塞環由于它的運動特點,伴隨著不規則運動,不可避免地出現軸向不規則運動引起的浮懸和軸向振動、徑向不規則運動和振動、扭曲運動等。這些不規則運動常常妨礙活塞環發揮作用。設計活塞環時,要充分發揮有利運動,控制不利的一面。
   導熱性
   將燃燒產生的高熱,通過活塞環傳遞給氣缸壁,所以能起到冷卻活塞的作用。通過活塞環向氣缸壁散出的熱量,一般可達到活塞頂部承受熱量的 30 ~ 40 %
   氣密性
   活塞環的第一個作用是保持活塞與氣缸壁之間的密封,控制漏氣到最低限度。這種作用主要由氣環來承擔,即發動機在任何運轉條件下,其壓縮空氣和燃氣的泄漏均要控制到最少,以提高熱效率;防止因漏氣而引起氣缸與活塞或氣缸與環之間咬死;防止潤滑油的劣化而引起的故障等。
   控油性
   活塞環的第二個作用是適當地刮落附著于氣缸壁上的滑油,并保持正常的油耗量。當供給的滑油過多時將被吸至燃燒室,使油耗量增大,而且由于燃燒產生的積炭,對發動機性能影響極壞。
   支撐性
   因活塞略小于氣缸內徑,如無活塞環,則活塞在氣缸內不穩定,就不可能運動自如。同時,環還要防止活塞直接與氣缸接觸,起到支撐作用。因此,活塞環在氣缸內上下運動,其滑動面全靠環來承擔。

活塞環分類
  1.按結構分 A.整體結構:通過鑄造或整體成型的工藝。 B.組合環:在一個環槽中裝配兩個或兩個以上零件組成的活塞環。 E.開槽油環:側面平行,具有兩個接觸環岸,并有回油孔的油環。 F.開槽螺旋撐簧油環:在開槽油環內加置螺旋撐簧的油環。撐簧能提高徑向比壓,其對環體內表面的作用力均等。常見于柴油機環。 G.鋼帶組合油環:由襯環和兩片刮環組合而成的油環。襯環的設計隨生產廠而異,常見于汽油機環。2.按斷面形狀分 桶面環、錐面環、內倒角扭曲環、楔形環和梯形環、鼻形環、外臺肩扭曲環、內倒角扭曲環、鋼帶組合油環、異向倒角油環、同向倒角油環、鑄鐵螺旋撐簧油環、鋼質油環等3.按材料分(點擊查看詳細表格)續表:(點擊查看詳細表格)4.按表面處理分氮化環:氮化層硬度達950HV以上,脆性1級,具有良好的耐磨性和耐蝕性。鍍鉻環:鍍鉻層結晶細致緊密光滑,硬度達到850HV以上,耐磨性能非常好,縱橫交錯的微裂紋網絡,利于儲存潤滑油。磷化環:通過化學處理的方法,使活塞環表面產生一層磷化膜,對產品起到防銹作用的同時,也可提高環的初期磨合性。氧化環:在高溫和強氧化劑的條件下,鋼鐵材料表面生成一層氧化膜,具有耐腐蝕性,減磨潤滑及良好的外觀。 5,按作用來分
   A.氣環:主要用來防止氣體泄漏的活塞環。 B.油環:具有回油孔或等效結構,能從缸壁上刮下機油的活塞環。

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作者:德耐爾@德耐爾空壓機  空壓機修訂日期:2011-08-09
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