活塞環(huán)是在高溫、高壓條件下,惟一做軸向運(yùn)動、徑向運(yùn)動和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的零件,同時(shí)也是工作條件最為苛刻的零件。它貌似簡單,從外表看,是一個(gè)具有開口彈性的環(huán)體,但卻是一個(gè)非常重要的易損零件,在發(fā)動機(jī)的正常運(yùn)行中起著非常重要的作用。
在四沖程發(fā)動機(jī)活塞環(huán)中,第一道環(huán)和第二道環(huán)被統(tǒng)稱為壓縮環(huán),壓縮環(huán)的首要作用在于防止燃燒室漏氣。為了達(dá)到這個(gè)目的,汽缸壁與活塞環(huán)滑動面之間存在著油膜,對于提高活塞環(huán)的氣密性,起著重要的作用。由于第一道壓縮環(huán)承受的溫度和壓力最高,所以為了防止竄氣,務(wù)必使它與汽缸壁之間有充足的油膜。潤滑所必需的機(jī)油務(wù)必送到往復(fù)行程的最高點(diǎn)。如第一道環(huán)附近的油量不足,便會產(chǎn)生拉缸,從而加速磨損。但是反之,如果供油量超過第一道壓縮環(huán)潤滑的需要量,則是白白燒損,且造成油泥的堆積,成為零件磨損的主要原因。因此,務(wù)必重視壓縮環(huán)所起的控制機(jī)油量的最后關(guān)口的作用。
壓縮環(huán)對機(jī)油控制的好壞,取決于活塞環(huán)滑動面與汽缸壁是否保持緊密的接觸。也就是說要在接觸壓力、對汽缸變形的適應(yīng)性能、斷面形狀等的設(shè)計(jì)上或加工上下足功夫,以妥善保持油膜。例如錐面環(huán)、扭曲環(huán)(內(nèi)倒角、下部凹切等)、桶面環(huán)等都是在控制機(jī)油方面有所改進(jìn)的壓縮環(huán),在目前發(fā)動機(jī)中都是不可缺少的。
摩托車發(fā)動機(jī)的第二道環(huán)為錐面環(huán)。由于環(huán)的外圓為錐面形,減少了與汽缸壁滑動面的接觸面積,使其接觸壓力得以提高,從而改善了運(yùn)轉(zhuǎn)初期的磨合性,并在短期內(nèi)能夠穩(wěn)定機(jī)油消耗量和減少漏氣。這種錐面環(huán)在活塞上升行程中,不會損壞油膜,而是像雪橇那樣在油膜上滑過,并在環(huán)的下方留下油膜(稱液體潤滑)。在進(jìn)氣行程中(指四沖程發(fā)動機(jī)),活塞下降,油膜被活塞刮掉,僅在汽缸壁上殘存很薄的一層油膜,多余的油被刮到下方(稱邊界潤滑)。這種環(huán)的缺點(diǎn)在于外圓錐面上也受著氣體壓力的作用,從而抵消了一部分背壓。
發(fā)動機(jī)壓縮行程中,錐面環(huán)的滑動面寬度對氣密效果和刮油能力會產(chǎn)生不同程度的影響。因此如錐面角過大,則漏氣增加。此錐面角對機(jī)油消耗量也有影響。實(shí)驗(yàn)表明,錐面環(huán)由30'變到1°30'時(shí),機(jī)油消耗量緩慢增加,若超過2°時(shí),則急劇增加。機(jī)油消耗量增加的原因是由于被刮上來的多余機(jī)油竄入燃燒室而損失了。但是,若錐面角過小,則活塞環(huán)稍有傾斜就喪失了錐面效果。因此在日本JASO標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定,第一道壓縮環(huán)的錐角從20'~60',第二道壓縮環(huán)的錐角由1°~1°30'。錐面環(huán)的外圓切出一個(gè)錐角,只有環(huán)下平面有0.2~0.6mm寬的一段是圓柱面。所以,錐面環(huán)和汽缸壁接觸也是很狹小的一條密封帶。同時(shí),它還起著輔助向下刮油、向上布油的作用。它的上平面用激光刻有記號或字母,裝入活塞時(shí),應(yīng)將帶有記號的一面朝向活塞頂,不可裝反了。否則。便成了向汽缸內(nèi)刮油,增加了機(jī)油的消耗量,造成排氣冒藍(lán)煙、活塞環(huán)及環(huán)槽內(nèi)積炭的故障。
為了安裝方便,一般在環(huán)的上平面(即在活塞上的裝配方向)標(biāo)有記號。而有些活塞環(huán)在出廠時(shí)這些裝配標(biāo)記不清晰,有的根本看不清。由于錐面的錐度只有1°左右,在環(huán)的側(cè)面用肉眼是無法辨別其錐度和方向的。給維修人員帶來裝配困難。為此,可在看不清第二道活塞環(huán)激光標(biāo)記的情況下,采用實(shí)際裝配磨合法進(jìn)行鑒別(必須是新環(huán))。其方法是:將第二道活塞環(huán)裝到活塞上,然后將裝了第二環(huán)的活塞組件從汽缸體有倒角一側(cè)嵌入。此時(shí),用右手指推活塞內(nèi)腔,而左手指則推住活塞頂部,使活塞組件在汽缸筒內(nèi)來回移動。就這樣推拉活塞至少數(shù)十個(gè)來回,最后取出活塞組件,查看第二道錐面環(huán)周邊發(fā)亮的一圈,即是錐環(huán)最大的一面。對此,可將活塞環(huán)沒有磨到的黑圈朝向活塞頂裝配即可。
這種辨別第二道錐面環(huán)方向的方法簡單、可靠、適用,對標(biāo)記不清楚的錐面環(huán)尤其有效,不會產(chǎn)生誤判。
來源:http://www.njxwp.cn/knowledge/list01/1569.html 泰昌摩配



