图解 活塞环的种类区分和作用及工作原理( 二 )



如此继续进行下去 , 从最后一道气环漏出来的燃气 , 其压力和流速已经大大减小 , 因而泄漏的燃气量也就很少了 。因此 , 为数很少的几道切口相互错开的气环所构成的“迷宫式”封气装置 , 就足以对气缸中的高压燃气进行有效的密封 。

气环的断面形状及各环间隙处的气体压力
■ 气环的切口
气缸内的燃气漏入曲轴箱的主要通路是活塞环的切口 , 因此 , 切口的形状和装入气缸后的间隙大小对于漏入曲轴箱的燃气量有一定的影响 , 切口间隙过大 , 则漏气严重 , 使发动机功率减小;间隙过小 , 活塞环受热膨胀后就有可能卡死或折断 。切口间隙值一般为0.25~0.8mm 。第一道气环的温度最高 , 因而其切口间隙值最大 。


气环的切口形状
直角形切口工艺性好;阶梯形切口的密封性好 , 但工艺性较差;斜口形切口 , 斜角一般为30°或45° , 其密封作用和工艺性均介于前两种之间 , 但其锐角部位在套装入活塞时容易折损;图中(d)为二冲程发动机活塞环的带防转销钉槽的切口 , 压配在活塞环槽中的销钉 , 是用来防止活塞环在工作中绕活塞中心线转动的 。

■ 气环断面形状


气环的断面形状
■ 矩形环的优点是结构简单、制造方便、散热性好、废品率低;缺点主要是有泵油作用 , 容易造成机油消耗量过大并有可能形成燃烧室积炭 。另外 , 矩形环的刮油性、磨合性及密封性较差 , 现代汽车基本不采用 。

■ 锥面环的优点是与气缸壁的接触为线接触 , 密封和磨合性能较好 , 刮油作用明显 , 容易形成油膜以改善润滑;缺点是传热性能较差 。锥面环主要应用在除第一道环外的其他环 。

■ 扭曲环是当代汽车发动机广泛应用的一种活塞环 , 主要是因为扭曲环除具有锥面环的优点之外 , 还能减小泵油作用 , 减轻磨损、提高散热性能 。安装扭曲环时应特别注意:内圆切槽向上 , 外圆切槽向下 , 不能装反 。

■ 梯形环的主要优点是能把沉积在环槽中的结焦挤出 , 从而避免了活塞环被黏结而出现折断 , 同时其密封性能优越 , 使用寿命长;缺点主要是上下两端面的精磨工艺较复杂 。梯形环在热负荷较大的柴油发动机上使用较多 。

■ 桶面环的优点是活塞的上下行程都可以形成楔形油膜以改善润滑 , 对活塞在气缸内摆动的适应性好 , 接触面积小 , 有利于密封;缺点是凸圆弧面加工困难 , 多用于强化柴油发动机的第一道环 。

油环油环分为普通油环和组合油环两种 。

普通油环是用合金铸铁制造的 。其外圆面的中间切有一道凹槽 , 在凹槽底部加工出很多穿通的排油小孔或狭缝 。油环上唇的上端面外缘一般均有倒角 , 可以使油环向上运动时能够形成油楔 。机油可以把油环推离气缸壁 , 从而易于进入油环的切槽内 。下唇的下端面外缘不倒角 , 这样向下刮油能力较强 。鼻式油环和双鼻式油环的刮油能力更强 , 但加工较困难 。

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