活塞环技术［推荐］.doc

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1、活塞环技术第一节活塞环的作用和工作条件活塞环是内燃机屮关键零件Z—,安装在活塞的环槽上。工作在发动机的心脏部位。活塞环的完善与否，育接影响发动机的性能，关系发动机的使用寿命。一•活塞环的作用活塞环与活塞.汽缸套相互联系在一起，组成发动机动力源纟fl件。.活塞环与活塞是保证发动机功率的关键零件。活塞环有气环与油环两种,其作用有以下四点；1保持密封保持活塞与气缸壁之间的密封，控制漏气到最低限度，以提高发动机燃气作功的效率。主要由气环承担。2调节滑油发动机在高速运转时，活塞与活塞环均处于高圧，高温的燃气屮，进行高速滑动，一方面不断提供滑汕加以润滑，一方面对附着于气缸壁上的滑汕又要不断

2、适当的刮落，不使滑汕进入燃烧室，增大发动机油耗。这就要求油环所起的控油作用。3导热燃气产生的高热，通过活塞环传递给气缸壁，经由气缸壁散发出去，以保证气缸组件处于一定的工作温度下，不致过热而损毁。一般散出的热量可达活塞顶部受热量的70%-80%o4支承作用活塞略小于气缸内径，要保证活塞正常运动，防止活塞与气缸套直接接触，活塞坏要支承活塞。总之，活塞环在内燃机屮的作用，是与活塞配合的密封件，将燃料的化学能转变为机械能。二•活塞环的工作条件活塞环在发动机屮是处于极其恶劣条件下工作的，具体来说，就是；1高温内燃机气缸中燃气温度很高，经散热和冷却示，活塞环特别是一道气环的工作温度始终保持

3、在300°C左右。2高压汽油机屮能产生30-40kg/cm2的压力，柴油机屮能产生80-150kg/cnr的压力，活塞环必须在这样的高压条件下保持密封工作。3高速现代汽油机最高转速为11000转/分，活塞坏运动线速度为1l-16m/秒。柴油机的最高转速为4500转/分，活塞环运动线速度为10-14M/秒。4变负荷活塞环在发动机屮受燃气爆发力的冲击，活塞环在活塞环槽屮上下运动，产生径向振动和扭Illi等交变应力。5润滑困难活塞环运动时处于在高温，变压条件下，润滑油膜难于保持完整，不能完全润滑而经常处于临界润滑状态下工作。第二节活塞环的材料要求及种类一.活塞环的材料要求活塞环在极其

4、恶劣的条件下工作，从本质上分析所用材料，应具有下列条件。1良好的耐磨性，主要指材料要滑动性能好，咬合倾向小，良好的初期磨合性能，在润滑不足时，有一定的“自润”储备能力，磨损后表曲不产生犁性变形（形成毛刺或飞边）。2足够的机械性能，活塞环是一种弹性零件，弹性模最应当高，残留变形应当小，有相应的弯曲疲劳强度及适当的硬度。3足够的弹性。4良好的抗腐蚀性能。5良好的热稳定性，在热负荷下能保持机械性能和疲劳强度。比重应尽可能小。7材料供应方便，成木低。8材料应有良好的机械加工性能。以上提出的理想的活塞环材料要求，在实际上只尽可能最大限度综合满足这些要求。因此在汽车，拖拉机屮的活塞坏大多数

5、采川合金铸铁，在重世车辆屮的第一道环采川球墨铸铁。第三节活塞环材料的成份及性能下面仅介绍儿种主要材料的成份及性能。1灰铸铁;其化学成份按活塞环尺寸大小，铸造方法而变化。含C;3.5-3.75%,Si2.2-2.75%,Mn;0.6-0.8%,P;0.3-0.8%,S小于0.10%o含少量锯，钳或饥等合金元素，其性能，抗弯强度30kg/cm2以上，硬度HRB9&107,弹性系数8000-11000kg/mm2,性衰减率（300°CX2小时）在10%以下。2合金铸铁；为了改进铸铁的基体组织，在铁水屮另加倂.钛军铜.钦等元素即为合金铸铁。其硬度比灰铸铁咼，耐热性好，弹力衰退小等优点。

6、3球墨铸铁；是将超共晶组织铁水，经镁，钟或钙处理而制成，主要优点是抗弯强度高达80-120kg/mm2'比比普通铸铁高一倍以上。弹性系数高达15000-17000kg/mm,受冲击不易破坏。活塞环材料Z所以以铸铁为主，主要是因铸铁中含有石墨是优良的固体润滑剂，当活塞环处于临界磨擦或干磨擦的状态下，铸铁材料就显示出其优越的自身润滑性能。如磨擦或润滑问题，能充分解决的话，钢材也可用来制造活塞环，近年来还发展半可锻铸铁材料。第四节活塞环运动和密封机理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，防止气缸套的高温高压燃气漏入曲轴箱，同时使活塞顶部吸收的热量通过活塞环传

7、给缸壁，使活塞得于散热，油环是防止机油窜入燃烧室，并在缸壁上部以均匀油膜以利润滑。为了给活塞环受热膨胀胡行余量，防止环被卡死，造成拉缸现彖，活塞环应根据缸不同留有相应的开口间隙。为了防止经开口间隙窜气，各环开口必须相互错开，二道环呈180°,三道环呈120°,形成“迷宫式”密封。以使缸套受热和磨损达到最低限度的目的。活塞环在缸套内运动方式有三种，活塞环轴向运动，径向运动与回转运动。活塞环轴向运动■活塞环同活塞往复运动的基础上，同时在惯性力.气体压力及磨擦力的共同作用下，活塞环相对于环槽进行横