为什么两道气环的端隙在一起 两个m环扣在一起怎么破解

活塞环是汽车发动机曲柄连杆机构活塞连杆组中的一个零部件,它分气环和油环两种,一般每个气缸中有两道气环、一道油环,个别发动机有三道气环、一道油环 。
气环与油环的功用
气环的主要功用是密封和传热:密封是指保证活塞与气缸壁之间的良好密封,防止气缸内的可燃混合气和高温燃气漏入曲轴箱,保证进入发动机中的可燃混合气受到足够的压缩,并在做功冲程中压力泄漏损失较小 。
传热主要是指将活塞顶部接受的热传给气缸壁,避免活塞过热,一般来说活塞顶部的热量有70%-80%是通过气环传导给气缸壁的 。
油环的主要功用是在下行时刮除飞溅到气缸壁上的多余的机油,防止多余的机油窜入燃烧室参与燃烧;在上行时在气缸壁上涂布一层均匀的油膜,以减少活塞、活塞环和气缸的磨损 。
活塞环的工作条件
活塞环的工作条件是极其恶劣的,并且受力也很复杂 。它在工作时受到气缸中高温、高压燃气的作用,并在润滑极其困难的条件下在气缸内高速滑动 。
尤其是第一道气环,它直接受到燃烧室高温高压气体的冲击,并且润滑极其困难,温度可以高达600K,所以磨损较为严重 。
并且活塞环在气缸中上下运动时,由于气缸壁的锥度和椭圆度的影响,活塞环会沿径向产生一张一缩运动,使环受到交变弯曲应力;另外由于侧隙的存在,活塞在上下止点换向时,活塞环还会受到环槽的冲击 。
这样的作用力很容易导致活塞环的折断 。因此,活塞环一直是发动机上使用寿命最短的零件,很多发动机大修,就是由于活塞环过度磨损造成的 。
根据活塞环的功用及工作条件,制造活塞环的材料应具有良好的耐磨性、导热性、耐热性、冲击韧性、弹性和足够的机械强度 。目前广泛应用的活塞环材料有优质灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁和钢带等 。
第一道活塞环外圆面通常进行镀铬或喷钼处理 。多孔性铬层硬度高,并能储存少量机油,可以改善润滑减轻磨损 。钼的熔点高,也具有多孔性,因此喷钼同样可以提高活塞环的耐磨性 。
可以说,活塞环是发动机中对材料和加工工艺要求最严格的零部件,它的使用寿命就是发动机的使用寿命,一些日系发动机使用寿命长,不烧机油,主要的因素就是活塞环的质量好 。
本田公司很早以前就是一家专门制造活塞环的厂家,它制造的发动机质量好,与活塞环质量好是分不开的 。
那么活塞环又是如何实现密封功能的呢?
下面我们来看看活塞环的密封原理:当活塞环装入气缸后,在活塞、活塞环与气缸壁之间形成了三个间隙:端隙、侧隙和背隙 。
这三个间隙使活塞环形成了两个密封面和一个迷宫式的漏气通道 。其中第一道气环大约密封80~90%的气体,第二道气环大约密封10~20%的气体,油环大约密封5%的气体 。
第一密封面的建立:活塞环在自由状态下不是正圆形,其外廓尺寸比气缸直径略大,当活塞环装入气缸后,在其自身的弹力作用下环的外圆面与气缸壁贴紧形成第一密封面;
第二密封面的建立:燃烧室中的高压气体通过活塞顶岸与气缸壁之间的间隙进入活塞环的侧隙和径向间隙中,这个压力使环的下侧面与环槽的下侧面贴紧形成第二密封面;
活塞环的二次密封:窜入到活塞环侧隙和背隙中的高压气体,产生背压力和侧压力,使活塞环对气缸壁和活塞环槽的压力进一步增大,显著加强了第一和第二密封面的密封程度,这个现象称为活塞环的第二次密封 。
迷宫式的漏气通道:由于有了第一密封面与第二密封面,活塞环漏气的惟一通道就是活塞环的开口端隙 。

推荐阅读