内容正文:
2.3.2 活塞环
1.活塞环的种类和作用
活塞环包括气环和油环两种。气环的作用是保证活塞与气缸壁间的密封,防止气缸中的高温、高压燃气大量漏入曲轴箱(见图2-16),同时还将活塞顶部的大部分热量传导到气缸壁,再由冷却水或空气带走。它一般有二或三道。
图2-16 活塞环的密封原理
2.活塞环的工作条件与材料
活塞环在气缸中的高温(第一环温度可达600 K)、高压燃气的作用下作高速运动,加上高温下可能变质的润滑油润滑差,因此磨损严重。另外,活塞环随活塞在气缸中上下运动的同时,沿径向会受到一张一弛的交变应力作用而易折断。因此,活塞环是发动机所有零件中工作寿命最短的。
3.活塞环的间隙
发动机工作时,活塞和活塞环都会发生膨胀。因此,
活塞在气缸内应有开口间隙,与环槽间应有侧隙和背隙(见图
2-17)。
图2-17 活塞环的间隙
4.气环的断面形状
如图2-18所示,气环的断面形状有很多种,其中矩形断面会把气缸壁上的润滑油不断送入气缸中(见图2-18(a))。进入气缸的润滑油经燃烧后会在燃烧室内形成积炭和增加润滑油消耗,尤其是在环槽中形成积碳,造成活塞环被卡死在环槽中,失去密封作用,划伤缸壁,甚至折断。为了消除或减少有害的泵油作用,除在气环的下面装有油环外,广泛采用非矩形断面的扭曲环(见图2-18(c)和(d))。
图2-18 气环的断面形状
(a) 矩形环;(b) 锥面环;(c) 正扭曲内切环;
(d) 反扭曲锥面环;(e) 梯形环;(f) 桶形环
5.油环的分类
油环分为普通油环和组合油环两种(见图2-19)。无论活塞下行还是上行,油环都能将气缸壁上多余的机油刮下来经活塞上的回油孔流回油底壳(见图2-20)。
图2-19 油环
(a) 普通油环;(b) 组合油环
图2-20 油环的刮油作用
(a) 活塞下行;(b) 活塞上行
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