活塞環(huán)基本知識(shí)

活塞環(huán)基本知識(shí)活塞環(huán)是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零件之一?；钊h(huán)分為氣環(huán)和油環(huán)兩種?；钊h(huán)的作用：密封氣體；均勻分布?xì)飧妆谏系臐?rùn)滑油，并防止?jié)櫥透Z入燃燒室；導(dǎo)出活塞上的熱量；支承活塞，防止活塞直接與氣缸壁接觸?；钊h(huán)工作的好壞直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能、工作可能性和使用壽命。1活塞環(huán)的作用1.1氣環(huán)的作用氣環(huán)起密封氣體及導(dǎo)熱的作用，其本身具有一定彈力。將環(huán)壓在缸壁上。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，高壓氣體進(jìn)入環(huán)槽，一方面將環(huán)壓緊在環(huán)槽上，另一方面環(huán)背將更緊密地壓在缸壁上起到更好的密封作用。當(dāng)氣體通過(guò)第一道環(huán)隙竄入第二道時(shí)，壓力已大大降低。而且第二道環(huán)漏泄的氣體極少。為了進(jìn)一步減少摩擦損失，有的發(fā)動(dòng)機(jī)只采用一道氣環(huán)。第二道氣環(huán)密封任務(wù)較輕，而且工作條件較一道好些。為了避免機(jī)油竄入燃燒室，所以要求第二道氣環(huán)除密封氣體外，還有一定的刮油作用。1.2油環(huán)的作用油環(huán)的作用是將一定的潤(rùn)滑油均勻分布在缸壁上，防止?jié)櫥透Z入燃燒室并保證活塞環(huán)和缸壁的潤(rùn)滑。油環(huán)要刮下缸壁上多余的油，須較大的徑向力將環(huán)壓在缸壁上。由于環(huán)背沒(méi)有氣體壓力的幫助，故環(huán)本身要具有較大的彈力及較小的接觸面積，同時(shí)刮下的潤(rùn)滑油要能順利地流回油底殼，所以油環(huán)槽背設(shè)有回油孔或切口。2活塞環(huán)的結(jié)構(gòu)分析2.1活塞環(huán)各部分名稱，如圖1所示。基本直徑D者腺自由■外口cc2.22.2切口形式為防止活塞環(huán)切口基本上有3種形式：直切口、斜切口和梯形切口，如圖2所示。其中用得最普遍的是直切口。二行程發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)切口與缸壁上的氣口相碰，在切口處用銷釘檔住，不讓環(huán)在環(huán)槽內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖3所示。

n階梯式切口斜也切口直邊切口圖2常見(jiàn)切口形式圖%二行崔操的止動(dòng)形式n階梯式切口斜也切口直邊切口圖2常見(jiàn)切口形式圖%二行崔操的止動(dòng)形式2.3常用氣環(huán)斷面形狀氣環(huán)斷面形狀如圖4所示。矩形環(huán)：斷面呈矩形，制造簡(jiǎn)單，廣泛采用。錐形環(huán)：將工作面制成小錐度以提高表面接觸壓力，有利于是磨合密封，并有一定的刮油作用。錐形環(huán)用肉眼不一定能看出錐角，所以一定要做標(biāo)記，不能裝反。正確安裝應(yīng)是正錐形，其錐頂向上。圖4常用活塞環(huán)的斷面形狀c）桶面環(huán)g）雙面梯形環(huán)a）c）桶面環(huán)g）雙面梯形環(huán)a）矩形環(huán)d）內(nèi)切槽環(huán)e）下切槽環(huán)h）單面梯形（楔形環(huán)）b）錐面f）內(nèi)傘扭曲環(huán)：凡環(huán)內(nèi)外切角、切槽均是扭曲環(huán)。由于環(huán)內(nèi)、環(huán)外切角或切槽扭曲方向不一，而安裝后要求扭曲呈正錐形，所以安裝扭曲環(huán)時(shí)，環(huán)內(nèi)切角或切槽面須向上，環(huán)外切槽面向下。桶形環(huán)：桶形環(huán)表面呈桶形，其優(yōu)點(diǎn)是能更好地適應(yīng)短裙活塞在氣缸中擺動(dòng)，使之更好地與氣缸和活塞相配合。梯形環(huán)：梯形環(huán)斷面呈梯形。其在環(huán)槽內(nèi)作徑向運(yùn)動(dòng)時(shí)，側(cè)隙發(fā)生變化，能將槽中的沉積物擠出，從而提高抗結(jié)膠能力。通常第一道氣環(huán)（頂環(huán)）采用矩形、桶形環(huán)。而錐形環(huán)、扭曲環(huán)常用于第二道氣環(huán)。梯形環(huán)則多用于柴油機(jī)。2.4油環(huán)油環(huán)的結(jié)構(gòu)形式,通常有3種。

1）整體式或單片式油環(huán)它是最普通的一種，其斷面形狀如圖5所示。為了提高刮油能力，表面較小以提高接觸壓力，有時(shí)還作成鷹嘴形，可進(jìn)一步提高刮油能力。環(huán)上開(kāi)有通孔或通槽，引導(dǎo)刮下的潤(rùn)滑油經(jīng)活塞上的回油孔流回曲軸箱。圖5單體式油環(huán)斷面圖2） 螺旋撐簧油環(huán)它是在單片油環(huán)背面安裝螺旋撐簧，如圖6所示。安裝撐簧是為了提高油環(huán)徑向壓力并保持穩(wěn)定性。3） 鋼帶組合油環(huán)它是由二片鋼（刮）片和一片襯環(huán)組成，如圖7所示，這種環(huán)的特點(diǎn)是接觸壓力高，上下刮片能分別動(dòng)作，具有良好的適應(yīng)性。每片刮片不僅外圓與氣缸表面接觸進(jìn)行刮油，阻止滑油上竄，而且上、下端面和環(huán)槽上、下端面之間也保持接觸，起密封作用。所以封油效果良好。汽車、摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)多采用鋼帶組合油環(huán)。

圖7 鋼帶組合油環(huán)3活塞環(huán)材料常用活塞環(huán)材料有：合金鑄鐵、球墨鑄鐵、不銹鋼、合金鋼、彈簧鋼。4活塞環(huán)表面處理鍍銘環(huán)：采用的是松孔鍍銘，鍍銘層硬度很高（HV800以上），摩擦系數(shù)很小，而且松孔鍍銘層具有良好的貯油結(jié)構(gòu)，顯著提高活塞環(huán)的耐磨性。氮化環(huán)：氮化層硬度達(dá)950HV以上，脆性1級(jí)，具有良好的耐磨性和耐蝕性。滲陶環(huán)：采用超微粒低溫等離子體化學(xué)氣相沉積技術(shù)，在金屬表面生成一種雙向擴(kuò)散的微晶體與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并存的金屬陶瓷薄膜。經(jīng)滲陶處理后表面硬度增加，延長(zhǎng)了使用壽命。表面磷化：經(jīng)化學(xué)處理，使活塞環(huán)表面生成一層磷化膜，對(duì)產(chǎn)品起到防銹作用