一种缸内直喷发动机活塞环的设计.pdf

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1、10.16638/j.cnki.1671-7988.2017.13.025一种缸内直喷发动机活塞环的设计赵世来，宫晓娥，张治国（华晨汽车工程研究院，辽宁沈阳110141）摘要：缸内直喷发动机已经是现发展的主流。活塞环是发动机中一种关键的零件，它直接影响到发动机的漏气量和机油消耗量，这些参数对发动机的性能起着关键性的作用。详细地阐述一下现阶段活塞环的设计方法和表面处理技术。关键词：缸内直喷；发动机；活塞环中图分类号：U462.1文献标识码：A文章编号：1671-7988(2017)13-80-03TheEngineRingD

2、esignOfDirectInjectionCylinderZhaoShilai,GongXiaoer,ZhangZhiguo(BrillianceAutoR＆DCenterPowerTrainDesignsection,LiaoningShenyang110141)Abstract:GDIisthemainstreamofdevelopment.Pistonringisakindofkeypartsofengine,Itaffectstheairleakageandoilconsumptionofengine,These

3、parametersontheengineperformanceplayakeyrole.Expoundedthedesignmethodofthepistonringandthesurfacetreatmenttechnology.Keywords:GDI;Engine;PistonringCLCNO.:U462.1DocumentCode:AArticleID:1671-7988(2017)13-80-03前言1材料的选择近些年油价不断飙升，汽车油耗问题也愈发突出，在这尽管增压汽油机的爆发压力和热负荷都高于自然吸气汽一

4、方面，很多知名大公司率先做出了表帅，深研自己发动机油机的爆发压力和热负荷，但较柴油机乃至增压柴油机而言，的潜能，采用新技术，在燃油上，最大限度的为车主节省支还是低一些，所以能用于柴油机活塞环的材料，均可以用于出，节能减排。这些公司对自己旗下的一些新车型所配用的汽油机活塞环。而柴油机第一道气环的材料大部分采用球墨发动机开始采用缸内直喷（gasolinedirect-Injection，直喷）铸铁（主要考虑便于加工）和钢质材料；第二道气环一般采技术，现在中国市场上，只有这些大公司已经推出了此项先用合金铸铁材料，也有采用球墨铸铁

5、材料；螺旋撑簧油环（两[1]进技术，已经大批量生产，自主品牌都在研发期间，只有几片式），采用合金铸铁材料，钢带组合油环采用钢质材料。家已经上市，单产量比不是很多，这种技术在将来3年内得可以看出，直喷发动机活塞环在本材选择上基本没有多大变到全面普及。很多缸内直喷发动机都是在增压发动机基础上化，汽油机第一道环的环高较柴油机的要薄一些，现状一般进行升级的。这里介绍一下缸内直喷发动机活塞环的设计方在1.2～1.3mm。法，具体包括材料选择，结构型式，弹力，工作间隙，表面处理等。这些信息希望在今后设计中对大家有所帮助。2结构设计作者

6、简介：赵世来，工程师，就职于华晨汽车工程研究院，主要从设计时，要求具有适当的弹力，较强的机械强度和稳定[2]事发动机设计工作。性，加工简单，成本低廉。正确选择截面形状、间隙、弹81汽车实用技术2017年第13期力Smin=热膨胀系数×π×缸径×△T℃2.1结构选择△T—活塞环温度变化值；一般都是采用70℃直喷发动机第一道气环采用桶面矩形环，第二道气环采例如：一款直喷发动机，各道环工作间隙：用外切扭曲矩形环，第三道环采用钢带组合油环或螺旋撑簧第一道环：Smin=10.8×10-6×76.5×70=0.18；最后工作油环。开口

7、形状有三种：直切口、斜切口、和搭叠式切口，间隙定为0.2～0.35mm[3]其中应用最广泛的是直切口。第二道环：Smin=12×10-6×76.5×70=0.2；通常第二道介绍一下一款量产直喷发动机活塞环的具体结构形式，气环间隙下限≥第一道气环上限，目的起泄压作用，这样一如图1所示。环上下面产生压力差，使得一环很好的帖服在环槽底面，避免第一道气环悬浮，最终减少活塞漏气量。最后工作间隙定为0.4～0.6mm，此间隙就是根据经验和计算结果而确定的。油环：缸径100mm以下的钢带组合油环工作间隙都是0.2～0.7mm。2）侧隙合

8、理的选用侧隙和背隙，可以避免拉缸的风险。侧隙一般尺寸范围：第一气环：0.03～0.09mm；第二气环：0.02～0.08mm；油环总成：0.03～0.18mm。图1环组的结构型式2.2弹力（或称张力）计算直喷发动机活塞环的设计也是遵从活塞环基本设计理论。活塞环弹力是根据面压计算得到的。弹力计算公式：P=