3.3.2活塞环（课件）-高二《汽车发动机构造与维修》同步教学（中国铁道出版社）

1、活塞环的构造 活塞环有气环和油环两种，其结构如图所示。 气环的作用是保证活塞与气缸壁间的密封，防止高温、高压的燃气漏入曲轴箱，同时将活塞顶部的热量传导到气缸壁，再由冷却液或空气带走。一般发动机每个活塞上装有2～3道气环。 气环为一带有切口的弹性片状圆环，在自由状态下，气环的外径略大于气缸的直径，当环装入气缸后，产生弹力使环压紧在气缸壁上，其切口具有一定的间隙。 3.3活塞连杆组的构造与维修 3.3.2活塞环 油环用来刮除气缸壁上多余的润滑油，并在气缸壁上布上一层均匀的油膜。通常发动机上有1～2道油环。 油环有两种结构形式：整体式和组合式。 整体式油环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缝隙。 组合油环由上、下刮片和产生径向、轴向弹力的衬簧组成。这种环环片很薄，对气缸壁的比压大，刮油作用强；质量小；回油通道大。在高速发动机上得到广泛应用。 无论活塞上行或下行，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。油环的刮油作用如图所示。 3.3活塞连杆组的构造与维修 3.3.2活塞环 曲柄连杆机构 （1）活塞环的间隙 发动机工作时，活塞、活塞环都会发生热膨胀，并且，活塞环随着活塞在气缸内作往复运动时，有径向胀缩变形现象。为防止环卡死在缸内或胀死在环槽中，安装时，活塞环应留有端隙、侧隙和背隙，如图2-32所示。 端隙Δ1又称为开口间隙，是活塞环在冷态下装入气缸后，该环在上止点时环的两端头的间隙。一般为0.25～0.50mm之间。 侧隙Δ2又称边隙，是指活塞环装入活塞后，其侧面与活塞环槽之间的间隙。第一环因工作温度高，间隙较大，一般为0.04～0.10mm，其它环一般为0.03～0.07mm。油环侧隙较气环小。 背隙Δ3是活塞及活塞环装入气缸后，活塞环内圆柱面与活塞环槽底部间的间隙，一般为0.50～1.00mm。油环背隙较气环大，以增大存油间隙，利于减压泄油。 3.3活塞连杆组的构造与维修 3.3.2活塞环 曲柄连杆机构 （2）气环的密封原理图 活塞环在自由状态下不是圆环形，其外形尺寸比气缸内径大，因此，它随活塞一起装入气缸后，便产生弹力F1而紧贴在气缸壁上，形成第一密封面，使燃气不能通过环与气缸接触面的间隙。活塞环在燃气压力作用下，压紧在环槽的下端面上，形成第二密封面，于是燃气绕流到环的背面，并发生膨胀，其压力降低。同时，燃掘压力对环背的作用力F2使环更紧地贴在气缸壁上，形成对第一密封面的第二次密封，如图所示。 燃气从第一道气环的切口漏到第二道气环的上平面时压力已有所降低，又把这道气环压贴在第二环槽的下端面上，于是，燃气又绕流到这个环的背面，再发生膨胀，其压力又进一步降低。如此下去，从最后一道气环漏出来的燃气，其压力和流速已大大减小,因而漏气量也就很少了。 为减少气体泄漏，将活塞环装入气缸时，各道环的开口应相互错开。如有三道环，则各道环开口应沿圆周成1200夹角；如有四道环，则第一、二道互错1800，第二、三道互错900，第三、四道互错1800，形成迷宫式的路线，增大漏气阻力，减少漏气量。 3.3活塞连杆组的构造与维修 3.3.2活塞环 曲柄连杆机构 （3）气环的泵油现象 由于侧隙和背隙的存在，当发动机工作时，活塞环便产生了泵油现象，如图所示。活塞下行时，环靠在环槽上方，环从缸壁上刮下来的润滑油充入环槽下方；当活塞上行时，环又靠在环槽的下方，同时将机油挤压到环槽上方。如此反复，就将缸壁上的机油泵入燃烧室。 泵油现象会使燃烧室内形成积炭，同时增加机油消耗，并且可能在环槽中形成积炭，修理环卡死，失去密封作用，甚至折断活塞环。 3.3活塞连杆组的构造与维修 3.3.2活塞环 曲柄连杆机构 （4）气环的种类 气环按其断面形状分有多种，如图所示。 3.3活塞连杆组的构造与维修 3.3.2活塞环 曲柄连杆机构 2、活塞环的维修 活塞环的损伤主要是磨损，随着磨损的加剧，活塞环的弹力逐渐减弱，端隙、侧隙、背隙增大。此外，活塞环还可能折断。 （1）活塞环的选配 除有标准尺寸的活塞环以外，还有与各级修理尺寸气缸、活塞相对应的加大尺寸的活塞环。发动机修理时，应按照气缸的标准尺寸或修理尺寸，选用与气缸、活塞同级别的活塞环。 在大修时，优先使用活塞、活塞销及活塞环成套供应配件。 3.3活塞连杆组的构造与维修 3.3.2活塞环 曲柄连杆机构 （2）活塞环的检验 为了保证活塞环与活塞环槽及气缸的良好配合，在选配活塞环时，还应对活塞环弹力、环的漏光度、端隙、