关于降低活塞漏气量的活塞环优化设计.pdf

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1、第3期2017年6月内燃机IntemalCo埘【bustionEnginesNo．3Jun．2017关于降低活塞漏气量的活塞环优化设计高巧，赵礼飞，(安徽江淮汽车集团股份有限公司郑久林，李贺柱技术中心，安徽合肥230601)摘要：我们介绍了活塞环的设计优化，降低活塞漏气量。设计3组对比试验，根据试验结果，减小活塞环闭口间隙、增加活塞泄气槽可以降低活塞漏气量，锥面环比反扭曲环更有利于降低漏气量。优化方案经过可靠性验证，活塞漏气量低于60Umin，没有发生恶化。关键词：活塞环；漏气量中图分类号：TK413文献标识码：B文章编号：1000—6494(2017)03—0013

2、—03OptimizationDesignofPistonRingforReducingPistonBlow—byGA0Qiao，ZHA0Lifei，ZHENGJiulin，LIHezhu(TheCenterofTechnology，AnhuiJianghuaiAutomobileGroupCorp．，Ltd．，Hefei230601)Abstract：Tbreducethepistonairleakage，thispaperintroducesthepistonringoptimizationed．Itdesignsthreegroupsofcontrasttest

3、，accordingtothetestresults，toreducethepistonringsilentg印andincreasepistondiscouragedslot，whichcanredueethepistonairleakage．Conef南mthedistortedringismoreadvantageoustoreducetheairleakage．0ptimizationschememakesreliabilityveri6cationsothatthepistonairleakageisbelow60L，min，withoutdeteriomt

4、ion．KeywoI-ds：cylinderdng；pistonblow—by0前言活塞环的功用之一是密封，即防止气缸内的可燃混合气体和高温燃气漏入曲轴箱，同时阻止曲轴箱内的润滑油上窜到燃烧室中。节能环保是汽车发展的主题，随着尾气排放法规的升级，发动机新技术的应用对活塞环的发展提出了新的要求，活塞环的发展趋势是着力于发动机的低机油耗、低活塞漏气量的。我们介绍活塞环的设计优化，降低活塞漏气量。设计3组对比试验，根据试验结果，减小活塞环闭口间隙、增加活塞泄气槽可以降低活塞漏气量，锥面环比反扭曲环更有利于降低漏气量。测试某发动机全速全负荷试验运行到600h后，发动机漏气量恶

5、化，实测高转速下的漏气量超过60L，min，见图1。作者简介：高巧(1982一)，女，安徽太和人，工程师，主要从事发动机的设计及其项目开发。收稿日期：2017—02一lI80706050403020100⋯一—畸遗；叁．、▲、jb．、烈l+OU¨上1圻羁L亘，【L’mmJl一700h漏气量圳．nlin。。J800h漏气量／(L·min‘)3600320028002400200016()01200转速／(r·min。)图l优化前发动机漏气量1活塞环优化设计方案活塞环具有密封的功能，第一道气环密封80％～90％的气体，主要漏气通道是活塞环闭口间隙和侧隙，其中闭口间隙影响最

6、大。减小闭口间隙有利于降低活塞漏气量。在活塞第二道气环环岸上增加活塞泄气槽(楔形槽，见图2)。由于增加泄气槽，使第一道气环的下空间增大，压力减小，在爆发压力不变的情况下，增大第一道气环上下面压差，减小第一道气环的悬浮，有利于减小侧隙漏气。第二道气环起到次要密封作用，由原先反扭·14·内燃机2017年6月曲环改成锥面环。具体优化措施如下：a．减小第一道气环的闭口间隙s1，由原先的0．3～o．4mm，减小到0．2。0．3mm；减小活塞环开口端面的开口角C1(见图3)，由原先的>Co．2，减小到

7、第二道气环由反扭曲环改用锥面环。图2设计方案示意图c一环第二道气环槽图3闭口间隙及泄气槽示意图2验证试验为了验证上述优化方案的可行性，分别进行对比试验，试验方案见表1。试验采用移动式活塞漏气量测量仪，断开缸表1试验方案序实验号组别实验活塞环状态第一道气环第二道气环活塞盖护罩上与PCv阀连接的管路，接一根软管，一端连接PCv阀的管头，另一端连接到活塞漏气量测量仪，同时密封曲轴箱与外界的一切通道(见图4)。测试方法：油门全开，从额定转速点3600r／min开始，每200r／n，in一个点依次降低转速测试活塞漏气量，记录控制计算机上的漏气量数据。试验结束后