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粗略分析汽車空壓機竄油問題

時間:2011-08-09 08:57來源:www.i0yqsy.com 作者:德耐爾空壓機
采用空氣制動的汽車,為確保可靠有效的制動,必須嚴格控制壓縮空氣中的含油量。壓縮空氣中的油量過大會造成制動系統的污染,使制動失靈而引起行車事故,從而造成生命、財產的嚴重損失。 壓縮空氣中含油,主要是因為空壓機曲軸箱中潤滑油上竄,因此,必須解決

   采用空氣制動的汽車,為確保可靠有效的制動,必須嚴格控制壓縮空氣中的含油量。壓縮空氣中的油量過大會造成制動系統的污染,使制動失靈而引起行車事故,從而造成生命、財產的嚴重損失。

   壓縮空氣中含油,主要是因為空壓機曲軸箱潤滑油上竄,因此,必須解決竄油問題。

活塞環的供油作用及其改進

   潤滑油上竄的過程

   矩形截面的活塞環被裝入活塞環槽中后,一般在高度方向存在0.04mm~0.08mm的間隙。當空壓機在工作時,環在環槽中上下竄動,其間的間隙就構成了一個周期變化的密封容積(如圖1)。當活塞下行時,環壓緊在環槽的上側,將缸壁表面上刮下的潤滑油注入環槽的下部及底部間隙(如圖a);當活塞上行時,環被壓緊在環槽的下側,潤滑油被擠入環槽的上部間隙(如圖b)。如此不斷重復,潤滑油便不斷刮入氣缸并隨壓縮空氣排出,導致壓縮空氣中含油量增多。

扭曲環的應用

   為抵制潤滑油通過環槽間隙的上竄,扭曲環在車用空壓機中得到了普遍的應用,其結構形式正扭曲環、反扭曲環較為多見。

   正扭曲環是在矩形截面環的內緣或外緣切槽或倒角,安裝時將內緣切槽或倒角向上而外緣切槽或倒角向下(如圖2)。扭曲環在上下移動過程中會產生明顯的碟狀變形,使環的棱邊與環槽側壁及缸壁線狀接觸。這樣既減少了活塞環的泵油作用,也提高了活塞環的氣密性能。外緣面切槽或倒角的正扭曲環與缸壁面形成的楔形環帶,能向上布油和下向刮油,不僅蓋上了缸壁與活塞(活塞環)組之間的潤滑,也減少了潤滑油的上竄。第一道密封環由于承受氣體壓力更大,易產生早期磨損,故宜采用內緣切槽或倒角的正扭曲環。

 

   反扭曲環的結構與正扭曲環結構相似,只是在環中的安裝方式相反,即內緣切槽或倒角向下而外緣切槽或倒角向上(如圖3)。所以扭曲環在氣體壓力的作用下能產生與正扭曲環反向的碟狀變形,能較好地抑制潤滑油上竄。但由于環的外緣與缸壁形成的倒楔形導致向氣缸內刮而造成竄油。故不宜作第一道密封環使用。

 

活塞環槽的改進

   活塞環槽的改進主要是控制活塞環與環槽之間的裝配間隙,提高環槽表面粗糙度及形位公差。如東風車空壓機活塞環與環槽的裝配側隙由0.04mm~0.08mm改為0.04mm~0.065mm,控制環槽側壁對活塞中心線的垂直度誤差每100mm取樣長度不超過0.01mm,表面粗糙度Ra=1.6,以保證環與環槽的良好貼合,提高氣缸氣密性和減少潤滑油上竄。

潤滑油上竄的其它原因

   活塞環往向截荷和側向力的影響

   活塞環對缸壁的往向截荷包括活塞環的初始彈力及空壓機工作中的氣體壓力,它是活塞環與氣缸壁磨損的主要原因,尤其是第一道氣環磨損更大。活塞環及氣缸壁竄油會隨著磨損加劇而增加。為減少潤滑油的上竄量,必須控制活塞環的磨損。為此,活塞環的材料應采用有較高的耐磨性、硬度及韌性的材料,并要嚴格控制活塞與缸壁的配合間隙。

油環槽底部回油截面的影響

   車用空壓機氣缸壁面的潤滑通常是依靠飛濺潤滑,但當曲軸箱內的潤滑油壓力偏高時,飛濺量增多,若油環刮油不良,將導致竄油。故增大回油孔截面可抵制竄油。

溫度的影響

   空壓機工作時由于氣體的壓縮和各運動部件的摩擦會使機體溫度升高而降低潤滑油的粘度,從而加劇潤滑油上竄。為此,應根據地區及季節合理選用機油的規格型號。

堵塞及壓力過高的影響

   空壓機機油回油管堵塞。因為發動機打氣泵是由發動機的主油道供給機油的,若是空壓機機油回油管堵塞,機油無法回到發動機的油底殼內,造成空壓機曲軸箱里充滿機油,油面上升,機油被迫竄入氣缸內而導致竄油,同時,還會造成氣泵兩端嚴重漏油。

   空壓機上的空氣過濾器芯堵塞,使氣泵進氣阻力增大,進氣量減小,氣缸中的空氣變得稀薄,從而增加了氣缸的吸油作用,引起空壓機竄油。

   發動機的機油壓力過高,有時也會使空壓機竄油。

空壓機竄油的危害

   (1)空壓機竄油后,機油便竄入汽車儲氣筒,當汽車制動時,這些機油就進入了制動閥,時間一長,便使閥門里的橡膠密封件膨脹松弛,造成判動控制工作失靈。同時,機油還會使制動軟管和制動皮碗早期腐蝕損壞,影響行車安全。

   (2)機油竄入空壓機機缸蓋后,由于較高,使空壓機缸蓋上的排氣閥及閥門彈簧容易出現膠結現象,從而影響空壓機的正常工作,最后導致空壓機不工作。

   (3)空壓機竄油后,會使發動機的機油消耗增加,即影響發動機的潤滑,又增加車輛的運輸成本,而且使發動機排放超標,造成環境污染。

結束語

   通過活塞環環槽的改進,提高了表面粗糙度和裝配的精密度,保證了環與環槽在缸內的氣密性。使用改進的活塞環槽,合理選用、正確裝配活塞環,并考慮材料、工作溫度等因素;經常檢查回油管路及進氣是否暢通,按照標準更換發動機機油及機油濾芯,可以有效地對空壓機竄油的危害進行更好的控制和解決。

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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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