活塞環(huán)(Piston Ring) 是用于嵌入活塞槽溝內(nèi)部的金屬環(huán),活塞環(huán)分為兩種:壓縮環(huán)和機(jī)油環(huán)。壓縮環(huán)可用來(lái)密封燃燒室內(nèi)的可燃混合氣體;機(jī)油環(huán)則用來(lái)刮除汽缸上多余的機(jī)油。
活塞環(huán)是一種具有較大向外擴(kuò)張變形的金屬?gòu)椥原h(huán),它被裝配到剖面與其相應(yīng)的環(huán)形槽內(nèi)。往復(fù)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的活塞環(huán),依靠氣體或液體的壓力差,在環(huán)外圓面和氣缸以及環(huán)和環(huán)槽的一個(gè)側(cè)面之間形成密封。
應(yīng)用范圍
活塞環(huán)廣泛地用在各種動(dòng)力機(jī)械上,如蒸汽機(jī)、柴油機(jī)、汽油機(jī)、壓縮機(jī)、液壓機(jī)等,廣泛用于汽車(chē),火車(chē),輪船,游艇等。一般活塞環(huán)安裝在活塞的環(huán)槽里,它和活塞、缸套、缸蓋等元件組成腔室做功
意義
活塞環(huán)是燃油發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的核心部件,它和汽缸,活塞,汽缸壁等一起完成燃油氣體的密封。常用汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)有柴油和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)兩種,由于其燃油性能不同,其使用的活塞環(huán)也不盡相同,早期的活塞環(huán)靠鑄造形成,但隨著技術(shù)的進(jìn)步,鋼制的高功率活塞環(huán)誕生,且隨著對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)功能,環(huán)境要求的不斷提高,各種先進(jìn)的表面處理應(yīng)用其中,如熱噴涂,電鍍,鍍鉻,氣體氮化,物理沉積,表面涂層,鋅錳系磷化處理等,使活塞環(huán)的功能大大提高。
功能
活塞環(huán)作用包括密封、調(diào)節(jié)機(jī)油(控油)、導(dǎo)熱(傳熱)、導(dǎo)向(支承)四個(gè)作用。 密封:指密封燃?xì)?,不讓燃燒室的氣體漏到曲軸箱,把氣體的泄漏量控制在***低限度,提高熱效率。漏氣不僅會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力下降,而且會(huì)使機(jī)油變質(zhì),這是氣環(huán)的主要任務(wù); 調(diào)節(jié)機(jī)油(控油):把氣缸壁上多余的潤(rùn)滑油刮下,同時(shí)又使缸壁上布有薄薄的油膜,保證氣缸和活塞及環(huán)的正常潤(rùn)滑,這是油環(huán)的主要任務(wù)。在現(xiàn)代高速發(fā)動(dòng)機(jī)上,特別重視活塞環(huán)控制油膜的作用;導(dǎo)熱:通過(guò)活塞環(huán)將活塞的熱量傳導(dǎo)給缸套,即起冷卻作用。據(jù)可靠資料認(rèn)為,非冷卻活塞中活塞頂所受的的熱量中有70~80%是通過(guò)活塞環(huán)傳給缸壁而散掉的,冷卻活塞中有30~40%是通過(guò)活塞環(huán)傳給缸壁而散掉的;支承:活塞環(huán)將活塞保持在氣缸中,防止活塞與氣缸壁直接接觸,保證活塞平順運(yùn)動(dòng),降低摩擦阻力,而且防止活塞敲缸。一般汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞采用兩道氣環(huán),一道油環(huán),而柴油發(fā)動(dòng)機(jī)通常采用兩道氣環(huán),一道油環(huán)。 [2]
按作用來(lái)
活塞環(huán)包括氣環(huán)和油環(huán)兩種。氣環(huán)的作用是保證活塞與氣缸間的密封。防止氣缸中的高溫、高壓燃?xì)獯罅柯┤肭S箱,同時(shí)還將活塞頂部的大部分熱量傳導(dǎo)到氣缸壁,再由冷卻水或空氣帶走。
油環(huán)用來(lái)刮除氣缸壁上多余的機(jī)油,并在氣缸壁上涂一層均勻的機(jī)油膜,這樣既可以防止機(jī)油竄入氣缸燃燒,又可以減小活塞、活塞環(huán)與氣缸的磨損、減輕摩擦阻力。
表面處理
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。鍍鉻環(huán):鍍鉻層結(jié)晶細(xì)致緊密光滑,硬度達(dá)到850HV以上,耐磨性能非常好,縱橫交錯(cuò)的微裂紋網(wǎng)絡(luò),利于儲(chǔ)存潤(rùn)滑油。磷化環(huán):通過(guò)化學(xué)處理的方法,使活塞環(huán)表面產(chǎn)生一層磷化膜,對(duì)產(chǎn)品起到防銹作用的同時(shí),也可提高環(huán)的初期磨合性。氧化環(huán):在高溫和強(qiáng)氧化劑的條件下,鋼鐵材料表面生成一層氧化膜,具有耐腐蝕性,減磨潤(rùn)滑及良好的外觀(guān)。還有PVD等。
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