活塞环的结构工作原理与表面处理

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活塞环手册

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1.1 术语---------------------------------------------------------------------------2 1.2 活塞环的功用---------------------------------------------------------------3 2 理论关系--------------------------------------------------------------------------4 2.1 接触压力---------------------------------------------------------------------4 2.2 切向弹力---------------------------------------------------------------------6 2.3 径向弹力---------------------------------------------------------------------6 2.4 闭合应力---------------------------------------------------------------------7 2.5 活塞环系数------------------------------------------------------------------8 2.6 张开应力---------------------------------------------------------------------8 2.7 弹性模量--------------------------------------------------------------------10 2.8 顺应性-----------------------------------------------------------------------10 2.9 径向压力分布--------------------------------------------------------------11 3 活塞环类型----------------------------------------------------------------------13 3.1 压缩环-----------------------------------------------------------------------13 3.2 刮环--------------------------------------------------------------------------16 3.3 油环--------------------------------------------------------------------------17

活塞环的工作原理

活塞环的工作原理

活塞环的工作原理
活塞环是一种装置,安装在活塞的周围,起着密封气缸和导向活塞上下运动的作用。

活塞环通常由金属材料制成,经过精确的加工和热处理工艺,以确保其具有良好的耐磨性和耐高温性能。

工作原理如下:
1. 密封功能:活塞环的主要功能之一是在活塞与气缸之间形成密封,防止燃烧室内燃烧产生的高压气体泄漏到气缸外部。

活塞环与气缸壁之间形成一个紧密的密封界面,使气缸内的高压气体无法逸出,从而确保内燃机的正常工作。

2. 导向功能:活塞环还可以起到导向活塞在气缸内上下往复运动的作用。

它能够确保活塞在气缸内的准确位置,并且防止活塞在运动过程中产生偏斜或旋转。

这样可以保证活塞与气缸之间的间隙始终均匀,减少磨损。

同时,活塞环在高温条件下仍能保持稳定的形状,确保活塞的正常运动。

3. 冷却功能:在活塞上下运动的过程中,活塞环不仅要承受高温高压燃烧气体的冲击,还需要散发掉活塞表面产生的热量。

活塞环上的特殊结构和材料能够有效地将热量传导到活塞及气缸壁,并将其散发到周围环境中,以防止活塞过热而损坏。

综上所述,活塞环通过有效的密封、导向和冷却功能,确保了活塞在气缸内的正常运动以及内燃机的高效工作。

活塞的几种表面处理技术

活塞的几种表面处理技术

活塞的几种表面处理技术活塞是内燃机连杆——活塞组中的重要零件。

活塞的磨损一般表现在三个方面:活塞环槽磨损、顶部燃烧室烧毁、活塞裙部擦伤磨损。

针对活塞的三种主要磨损方式,除了通过改善基体材料,以提高活塞整体的强度和耐磨性之外,还有一个途径就是通过各种表面强化方式,提高活塞的抗高温氧化性能、抗腐蚀性能、耐磨损性能。

1 镀铬镀铬是最常见最普通的一种提高材料抗磨损性能的方法。

众所周知,在一定条件下沉积的铬镀层具有很高的硬度和耐磨损性能,硬铬的硬度达到Hv900~1200,是常用的硬度最高的镀层。

基体强度的提高,可提高零件的耐磨性,延长使用寿命。

据有关资料介绍“活塞环槽侧面镀铬后,能明显减少环槽的磨损,在温度和载荷中等的发动机上,要用上述方法处理后,能减少活塞环槽磨损量的33 ~60”。

2 镀锡电沉积或化学沉积的锡镀层具有优良的润滑性能,活塞表面镀锡可以改善配副摩擦件之间的初期磨损性能,降低配副间的摩擦系数,从而选到减低活塞表面磨损量的目的。

3 微弧氧化微弧氧化技术是近年来在阳极氧化基础上建立起来的一项金属材料表面处理新技术。

它采用了等离子化学和电化学原理,直接在材料表面生成一层氧化膜,以提高材料的表面综合性能,有着广阔的市场和应用前。

4 激光处理随着激光技术的不断发展和进步,激光处理作为一种新兴技术越来越广泛的应用于工业化生产中。

激光具有高度的单色性,相干性、方向性和亮度,是一种聚焦性好、功率密度高、易于控制、能在大气中远距离传输的热源。

利用激光处理原理进行活塞环槽的激光合金化处理,以提高活塞环槽表面的耐热耐磨性能。

5 用电子束加工提高活塞环槽的耐磨性活塞环槽的强化过程如下:在经预热清洗去掉脏污、尘埃、机油的活塞毛坯上,在未来的环槽处进行金属局部熔化,然后迅速结晶。

强化时既可不对金属合金化,也可合金化。

在电子束加工时活塞合金变成液态,其深度和宽度为以后车削环槽强化金属所必需的。

活塞环工艺介绍

活塞环工艺介绍

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• PVD (物理气相沉积)技术
解决了活塞环在使用中的冒烟、串油、不耐磨等一系列问题,大大提高 了活塞环的综合机械性能和寿命。
基本原理:钛、铬等金属蒸发源,通过电弧放电,形成汽化离子,和N2、 O2反应,在活塞环目标源上凝固沉积生成TiN、CrN[O]、CrN等陶瓷薄膜, 逐渐达到成膜的目的。TiN由于其膜层硬度极高,耐磨。
活 塞 环 加 工 工 艺 流 程 1
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活 塞 环 加 工 工 艺 流 程
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镀铬铸铁环
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举例说明:
下面以某公司生产的第二道活塞环为例进行具体说明活塞环加工工艺
截面形状描述:
合金铸铁材质磷化矩形锥面
截面形状图 θ
工艺路线描述:
毛坯铸造→双体磨削→割片→粗磨侧面→调质处理→粗磨侧面→ 校平→中磨侧面→精磨侧面→清洗脱脂→中间检查→内外仿形→ 切向扩口→修口及去开口毛刺→精磨侧面→清洗脱脂→涂色标→ 理环→成形车外圆→理环→修口去开口毛刺→去内圆毛刺→磷化 →精磨侧面→确认珩磨→清洗脱脂→理环→喷色标→中间检查→ 脱磁→磷化→理环→激光打标→终检→上油→包装
活塞环简介
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1
一、活塞环在发动机中的功能
作为高温高压工况下的运动件,随着活塞的往复运动,内燃机活塞环主要作用表
现为:防止燃烧室内高温高压气体下窜至曲轴箱、将活塞和燃烧室的热量传导至汽
缸壁、控制机油的消耗量以及在活塞换向时防止活塞头部撞击气缸(如图一所示);
活塞环在随活塞做上下往复运动的同时,还会自身做周向运动以更好地适应缸套及
11、修口:采用活塞环专用修口机通过CBN砂轮对活塞环两开口端面进行磨削加 工,目的是减少仿形开口机的加工偏差,同时消除后序的成形车外圆装夹时 的两侧开口端面抵头的现象,同时去掉开口外棱边的毛刺。

内燃机活塞环表面处理技术

内燃机活塞环表面处理技术
3.3 内燃机活塞环 PVD 与 CVD 镀膜 这种技术,最早在 20 世纪 80 年代便已经得到了应 用。当时,是通过 PVD 方法在内燃机活塞环表面上进行 Ti N 陶瓷薄膜沉积。自此之后,陆续出现了 PECVD/PCVD 等新镀膜技术[7]。利用新镀膜技术,在内燃机活塞环表面进 行 BN、Cr N、Si N 等陶瓷薄膜沉积,现如今这些技术已被 广泛应用于实际生产之中。经过多年的实践,内燃机活塞 环表面在经过陶瓷薄膜技术的处理后,其耐磨性能得到了 很大程度的增强,磨损摩擦性能也得以明显改善。但是,如 果制作工艺不佳,将会使陶瓷薄膜厚度不足,多数情况只 有 3耀5滋m,这会导致活塞环承载力不能满足内燃机高速 高载的要求。另外,受镀膜技术的限制,当前需要将陶瓷薄 膜在内燃机活塞环的整体上沉积,但这种整体陶瓷薄膜活 塞环在实际运行中时常会有咬缸现象的发生。由于生产成 本高、施工工艺复杂等原因,使得陶瓷镀膜技术的发展与 应用受到了很大的显著,从而也将难以发挥出其应有的价 值和作用。 3.4 内燃机活塞环热喷涂钼涂层 对于内燃机活塞环表面的喷钼,国内外主要采用两种 方式,分别为火焰喷涂和等离子喷涂。这样一来,内燃机活 塞环便会具有耐高温、耐磨以及不拉伤气缸等特点。钼涂 层能够与基体有效的结合在一起 ,孔隙率可达到 1015%,储油效果良好。但其不免也存在一些缺点,即相比于 镀铬环,喷钼环有着很高的磨损,温度过高的话会出现氧 化剥落现象。如果活塞环中缺少润滑油,会加剧喷钼环的 摩擦、磨损。由此可见,该技术并不具备良好的抗磨损性 能。这也使得纯钼涂层,对于内燃机活塞环高速、高载的要 求是很难满足的。为了应对此种问题,国内外众多相关研 究所以及企业对钼与其他材料的复合涂层展开了深入的 研究,以期可以取得理想的效果。 3.5 内燃机活塞环等离子喷涂陶瓷涂层 工业陶瓷微粒、合成树脂是陶瓷涂层的主要组成部

内燃机活塞环表面处理技术

内燃机活塞环表面处理技术

内燃机活塞环表面处理技术谢运【摘要】活塞环在内燃机中有着支撑、密闭、储油、导热的作用,内燃机活塞环制备材料应该具备优良的加工性能、耐高温、耐腐蚀、导热性好且具有良好的强韧性,较好的与气缸材料表面的磨合性能。

球墨铸铁和专用钢材已经成为制备内燃机活塞环的基础材料,目前国内外采用多种表面处理技术比如:镀铬、氮化、 PVD 与CVD镀膜、喷钼、喷涂陶瓷层等表面处理工艺进行表面改性,提高内燃机活塞环的使用寿命和使用性能。

需要不断研究和开发新的内燃机活塞环的表面处理技术来满足实际生产和应用中内燃机越来越高的要求。

%The piston ring plays a support, sealed, oil, thermal effects role in an internal combustion engine, the internal combustion engine piston ring preparation material should have excellent processing performance , high temperature resistance, corrosion resistance, good thermal conductivity and good toughness, and good run-performance with the cylinder material surface.Ductile iron and special steel products have become the basis for the preparation material of the internal combustion engine piston ring, a variety of surface treatment techniques are using in China and the abroad, such as chrome, nitriding, PVD and CVD coating, spraying surface treatment processes molybdenum, spraying ceramic layer surface modification to improve the internal combustion engine piston ring life and performance.New internal combustion engine piston ring surface treatment technology is needed to continue research and development to meet the actual production and application of the internal combustion engine ever-increasing demands.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】2页(P49-50)【关键词】活塞环;表面氮化;镀膜;热喷涂;等离子喷涂【作者】谢运【作者单位】上海汽车集团股份有限公司乘用车分公司,上海 201804【正文语种】中文1 内燃机活塞环研究现状目前,国内外的内燃机活塞环材料大多采用球墨铸铁和专用钢材。

活塞环基本知识

活塞环基本知识

活塞环基本知识活塞环基本知识活塞环是发动机的重要零件之一。

活塞环分为气环和油环两种。

活塞环的作用:密封气体;均匀分布气缸壁上的润滑油,并防止润滑油窜入燃烧室;导出活塞上的热量;支承活塞,防止活塞直接与气缸壁接触。

活塞环工作的好坏直接影响发动机的性能、工作可能性和使用寿命。

1 活塞环的作用1.1气环的作用气环起密封气体及导热的作用,其本身具有一定弹力。

将环压在缸壁上。

当发动机工作时,高压气体进入环槽,一方面将环压紧在环槽上,另一方面环背将更紧密地压在缸壁上起到更好的密封作用。

当气体通过第一道环隙窜入第二道时,压力已大大降低。

而且第二道环漏泄的气体极少。

为了进一步减少摩擦损失,有的发动机只采用一道气环。

第二道气环密封任务较轻,而且工作条件较一道好些。

为了避免机油窜入燃烧室,所以要求第二道气环除密封气体外,还有一定的刮油作用。

1.2 油环的作用油环的作用是将一定的润滑油均匀分布在缸壁上,防止润滑油窜入燃烧室并保证活塞环和缸壁的润滑。

油环要刮下缸壁上多余的油,须较大的径向力将环压在缸壁上。

由于环背没有气体压力的帮助,故环本身要具有较大的弹力及较小的接触面积,同时刮下的润滑油要能顺利地流回油底壳,所以油环槽背设有回油孔或切口。

2 活塞环的结构分析2.1活塞环各部分名称,如图1所示。

2.2切口形式活塞环切口基本上有3种形式:直切口、斜切口和梯形切口,如图2所示。

其中用得最普遍的是直切口。

二行程发动机为防止环切口与缸壁上的气口相碰,在切口处用销钉档住,不让环在环槽内转动,如图3所示。

2.3 常用气环断面形状气环断面形状如图4所示。

矩形环:断面呈矩形,制造简单,广泛采用。

锥形环:将工作面制成小锥度以提高表面接触压力,有利于是磨合密封,并有一定的刮油作用。

锥形环用肉眼不一定能看出锥角,所以一定要做标记,不能装反。

正确安装应是正锥形,其锥顶向上。

图4 常用活塞环的断面形状a)矩形环 b)锥面环 c)桶面环 d)内切槽环e)下切槽环 f)内伞环 g)双面梯形环 h)单面梯形(楔形环)扭曲环:凡环内外切角、切槽均是扭曲环。

活塞环外表面处理工艺

活塞环外表面处理工艺

面进 行 的 几 种 常 用 赴理 方法 和 工 艺措 施 。
主 题 词

活塞 环
耐磨 性
工 艺
Pr e s o u e r a e Tr a m e s on R i oc s f O t r Su f c e t ntofPi t ng
Ab t a t By a ay i g t e wo k n o d t n n e u r me t o h it n r n s o h n i e,h a e n r d c s s r c : n l zn h r i g c n ii s a d r q ie n s f t e p so i g ft e e g n t e p p ri to u e o s me C t n o e h d n e h is t mp o e t e l e a d c p b l y o h i t n rn s o OY 2 n m t o sa d t c n c o i r v h i n a a i t f t e p s o i g I f i
2 气 体 氮化
气 体 氮 化 处 理是 把 高碳 高 铬 不 锈 钢 气 体 氮
化 后 , 通 过 加 工 去 掉 最 表 面 的 疏 松 和 白 层 组 织
腐 性 。活塞环 的材 料采用 台 金铸 铁 、 灰铸 铁 、 墨 球
( 碳化 物 程 ) ,以扩 散 层 作 为耐 磨 损 层使 用 的 方 法 。 气 体 氮 化 处 理 的 表 层 硬度 可 达 到 1i O 0 O ~l2 0HV,耐磨 损性 能 约 为镀 硬资 铬 的 2.~5 。 一道 气环 和油 环若 经气体 氮化 处理 5 倍 第 后 ,可 以大大 提高活 塞环 的耐磨性 ,保 持磨损 速 度 的平 衡 , 降低 机 油消耗 。

往复式压缩机活塞环工作原理

往复式压缩机活塞环工作原理

往复式压缩机活塞环工作原理活塞环是往复式压缩机中一个重要的部件,它的工作原理直接关系到压缩机的工作效率和性能。

活塞环主要负责密封气缸与活塞之间的间隙,通过防止气体泄漏来提高压缩机的压缩效率。

下面将详细介绍活塞环的工作原理。

一、活塞环的分类活塞环按材料可以分为铸铁活塞环和合金活塞环。

铸铁活塞环具有良好的热传导性和耐磨性,适用于高温高压的工作环境。

而合金活塞环则具有较好的耐腐蚀性和密封性,适用于工作环境较为恶劣的场合。

活塞环按其构造可以分为缺口式活塞环和整体式活塞环。

缺口式活塞环在环周方向上有一个或多个间隙,这样可以缓解活塞环的变形,提高密封性能。

而整体式活塞环则没有间隙,因此结构更加简单和牢固。

二、活塞环的工作过程活塞环的工作过程主要包括进气、压缩和排气三个阶段。

1.进气阶段:当活塞向下运动时,气缸内压力较低,活塞环和气缸套之间的间隙被外界气体填充。

活塞环上方的气体被压缩,形成负压区,从而将外界气体吸入气缸内。

2.压缩阶段:当活塞向上运动时,活塞环与气缸壁形成密封,阻止气体泄漏。

同时,由于活塞向上运动,气缸内空间变小,气体被压缩,达到高压状态。

3.排气阶段:当活塞再次向下运动时,活塞环与气缸壁继续保持密封,防止气体泄漏。

同时,压缩的气体被推向气缸下部排气口,完成排气过程。

三、活塞环的工作特点活塞环具有以下几个工作特点:1.密封性好:活塞环与气缸壁之间形成密闭空间,阻止气体泄漏,保证压缩机的工作效率。

2.耐磨性强:活塞环与气缸壁之间摩擦产生热量,容易导致活塞环的磨损。

因此,活塞环需要具备较好的耐磨性,以延长使用寿命。

3.抗高温性好:压缩机工作时产生的高温环境会对活塞环造成一定的热冲击。

活塞环需要具备良好的热传导性和耐高温性,以保证其正常工作。

4.结构稳固:活塞环需要能够承受往复运动的冲击力,并保持稳定的密封性。

因此,活塞环的结构设计非常重要。

四、活塞环的维护和保养为了保证活塞环的正常工作和延长使用寿命,需要进行以下维护和保养:1.定期检查:定期检查活塞环的磨损情况和密封性能,及时更换磨损严重的活塞环。

活塞环的结构、工作原理与表面处理

活塞环的结构、工作原理与表面处理

活塞环的结构、工作原理与表面处理1. 活塞环的结构活塞环是内燃机活塞与气缸壁之间的密封元件,其结构主要包括上环、中环和下环。

三个环分别安装在活塞上的环槽内,并紧贴活塞与气缸壁之间的摩擦面。

1.1 上环上环位于活塞顶部环槽中,它的主要作用是密封活塞与燃烧室之间的压力,防止气缸内的燃气泄漏。

上环通常采用较薄的钢材制成,具有较高的强度和耐磨性。

1.2 中环中环位于活塞中部环槽中,它的主要作用是密封活塞与气缸壁之间的间隙,防止燃气和润滑油进入燃烧室。

中环通常采用可塑性材料,如铸铁,其较高的弹性使其能够保持良好的密封性能。

1.3 下环下环位于活塞底部环槽中,它的主要作用是密封活塞与气缸壁之间的间隙,并防止润滑油进入燃烧室。

下环通常采用与上环类似的材料,具备较高的强度和耐磨性。

2. 活塞环的工作原理活塞环在发动机运行时,承受着巨大的热量、压力和摩擦力。

其工作原理如下:首先,上环的主要任务是密封活塞与燃烧室之间的高压气体,防止气缸内的燃气泄漏。

在压缩冲程时,上环紧密贴合燃烧室壁,通过其自身的弹力和与气缸壁之间产生的摩擦力,确保气体不会泄漏至缸盖。

其次,中环和下环的主要任务是密封活塞与气缸壁之间的间隙,以防止燃气和润滑油进入燃烧室。

当活塞向下运动时,中环和下环与气缸壁之间形成一条微小的密封空间,该空间通过油膜和摩擦力来阻挡燃气和润滑油的进入。

综上所述,活塞环通过合理的结构设计和密封原理,确保了发动机的正常工作。

它们有效地密封了气缸与活塞之间的空隙,减少了燃气泄漏和润滑油进入燃烧室的风险。

3. 活塞环的表面处理活塞环的表面处理对其密封性能和耐磨性能起着重要的影响,常见的表面处理方式包括以下几种:3.1 钝化处理钝化处理是一种能够增强活塞环自身耐腐蚀性能的表面处理方法。

通过将活塞环浸泡在钝化溶液中,利用钝化剂与活塞环表面发生化学反应,形成一层致密的氧化物膜。

这层氧化物膜可以防止活塞环表面因化学反应而产生腐蚀,提高其耐腐蚀性。

活塞环的工作原理

活塞环的工作原理

活塞环的工作原理
活塞环是一种用于活塞和汽缸之间的密封装置,其工作原理为以下几步:
1. 密封作用:活塞环的主要作用是保持汽缸压力与活塞室之间的密封。

在汽缸上方和下方分别安装有一对活塞环,它们靠紧贴在汽缸内壁上形成密封接触。

这种密封作用防止了压力和润滑油从汽缸壁进入活塞室,同时也阻止了燃烧室内的燃气和压力泄漏到活塞室。

2. 润滑作用:活塞环还具有润滑作用。

当活塞在汽缸内运动时,活塞环会与汽缸壁之间形成微小的润滑膜。

这个润滑膜有助于减少活塞与汽缸之间的摩擦,使活塞能够顺畅地在汽缸内工作。

3. 导向作用:活塞环还具有导向活塞在汽缸内的作用。

它们能够保持活塞在活塞室中的稳定运动轨迹,并帮助分配活塞所受的压力和热量,以减少活塞的偏移和变形。

总的来说,活塞环通过密封、润滑和导向的功能,确保了活塞和汽缸之间的稳定运动和有效的能量转换,从而提高了内燃机的工作效率和寿命。

活塞环 原理

活塞环 原理

活塞环原理
活塞环的原理是利用环形密封结构,在活塞与气缸之间形成密封空间,防止工作介质(如燃烧气体或润滑油)泄漏的同时,也能减少摩擦损耗。

活塞环一般由几个环形部件组成,分别安装在活塞的槽内。

其中,第一环称为上油环或上托环,常用于冷冻发动机或柴油发动机的冷却缸壁。

第二环称为压缩环,负责将燃气密封在活塞上方。

第三环称为油控环或下控环,用于控制润滑油膜在活塞上下方形成。

这些环之间有一定的间隙,以容纳摩擦时产生的热膨胀。

活塞环的密封原理主要是通过环的弹性变形和表面间隙的填充来实现。

在活塞上下运动时,活塞环与气缸壁之间会产生一个狭缝,当燃气或润滑油进入该狭缝时,活塞环会受到压力的作用,产生弹性变形,从而填补狭缝,形成密封区域。

这种变形也使活塞环的外侧表面与气缸壁之间产生摩擦,进而形成一定的摩擦力,并起到密封的作用。

为了确保活塞环的正常工作,需要注意以下几点:首先,环与活塞槽要有一定的配合间隙,以便环的弹性变形;其次,活塞环要保持光滑的表面,以减少摩擦损耗;最后,活塞环与气缸壁之间要有一定的润滑油膜,以降低摩擦系数和热量。

综上所述,活塞环通过其结构和工作原理,实现了活塞与气缸之间的密封和减摩作用,保证了发动机的正常工作和寿命。

活塞环密封原理

活塞环密封原理

活塞环密封原理活塞环是内燃机中的重要密封件,其密封性能直接影响到发动机的工作效率和使用寿命。

活塞环密封原理是指活塞环在发动机工作时如何实现有效密封,下面将从活塞环的结构和工作原理两个方面来详细介绍活塞环的密封原理。

首先,活塞环的结构包括上环、中环和下环三部分。

上环主要起到密封和导向作用,中环主要起到密封和散热作用,下环主要起到密封和支撑作用。

这三个部分共同组成了活塞环的结构,保证了活塞在气缸内的密封性能。

活塞环的结构设计合理与否,直接影响到活塞环的密封效果。

其次,活塞环的密封原理主要是依靠活塞环与气缸壁之间的间隙来实现的。

在发动机工作时,活塞上下运动,活塞环与气缸壁之间的间隙会不断变化,从而实现密封。

当活塞向上运动时,活塞环会受到气压的作用,紧贴在气缸壁上,形成有效密封;当活塞向下运动时,活塞环会受到摩擦力的作用,保持与气缸壁的接触,继续实现密封。

这种间隙变化的设计,保证了活塞环在发动机工作时的密封效果。

除了间隙变化,活塞环的材料和表面处理也对密封原理起着重要作用。

活塞环的材料应具有良好的耐磨、耐高温和耐腐蚀性能,以保证长时间的密封效果;活塞环的表面处理应具有一定的粗糙度和润滑性,以减小摩擦力,提高密封效果。

这些因素综合作用,保证了活塞环在发动机工作时的稳定密封性能。

总的来说,活塞环的密封原理是通过活塞环与气缸壁之间的间隙变化来实现的,而活塞环的结构设计、材料选择和表面处理都直接影响到了活塞环的密封效果。

因此,在发动机设计和制造中,需要充分考虑活塞环的密封原理,以保证发动机的工作效率和使用寿命。

通过对活塞环密封原理的理解,我们可以更好地认识活塞环在发动机中的作用,为发动机的设计和维护提供更科学的依据。

活塞环的密封原理是发动机工作原理中的重要环节,对于发动机的性能和可靠性有着重要的影响。

希望本文对大家有所帮助,谢谢阅读。

活塞环的构造与维修分解

活塞环的构造与维修分解

三、连杆
1.功用:将活塞承受的力传给曲轴,
推动曲轴转动,从而使活塞 的往复运动转变为曲轴的旋 转运动。
工作条件:压缩、拉伸和弯曲
等交变载荷பைடு நூலகம்
材料:中碳钢、中碳合金钢。
2.连杆的结构:小头、杆身、大头 (包括连杆盖)
(1)小头
• • 一般有减磨的青铜衬套 小头和衬套上都钻有集油槽
(2)杆身
• 制成“工”字形断面,在强度和刚 度足够的前提下减小质量。
4、活塞销的工作条件:
在高温下周期地承受很大的冲击载荷, 其本身又作摆转运动,而且处于润滑条件很 差的情况下工作,因此,要求活塞销具有足 够的强度和刚度,表面韧性好,耐磨性好, 重量轻。所以活塞销一般都做成空心圆柱体, 采用低碳钢或低碳合金钢制成,外表面经渗 碳淬火处理以提高硬度,精加工后进行磨光, 有较高的尺寸精度和表面光洁度。
(3)大头

一般采用分开式,被分开的部分成 为连杆盖,用螺栓紧固在连杆大头 上。
3、连杆螺栓及其锁止
• 一般采用韧性较高的合金钢或优质 碳素钢锻制或冷镦成形。 • 一般采用防松胶、开口销、双螺母、 自锁螺母及其螺纹表面镀铜等锁止 装置。
4、连杆轴承(连杆轴瓦俗称小瓦)
1.结构:钢背和减磨层组成的分开式薄壁轴承。 2.要求:足够的强度、良好减磨性和耐腐蚀性。
⑶第一密封面的第二次密封:燃气绕流到 环的背面,并在压力的作用下,使环更紧地贴 在气缸壁上,形成第一密封面的第二次密封。
活塞环的开口布置
为减少气体的泄漏,装入气缸时,一般是以第一道 环的开口位置为始点,其他各环的开口布置成迷宫状走向
第一道环应布置在作功行程侧压力较小的一侧,其 他环(包括油环)依次间隔90-180度。 如有三道环,则各道环应沿圆周成120度夹角互相错

活塞环的密封原理

活塞环的密封原理

活塞环的密封原理活塞环是一种密封元件,常用于往复运动的活塞与气缸之间,具有防止气体泄漏和润滑油外泄的作用。

它在发动机、压缩机、液压机械等往复设备中广泛应用。

活塞环的密封原理可以从以下几个方面来阐述。

首先,活塞环的密封原理与其结构有关。

一般情况下,活塞环由金属材料制成,其断面呈矩形或扇形。

活塞环安装在活塞上的凹槽内,通过其外缘与气缸内壁之间形成一定的摩擦密封力。

活塞环与活塞凹槽之间的间隙是密封性能的关键。

间隙过大会导致气缸内压力泄漏,间隙过小则容易使活塞环卡死等故障发生。

因此,活塞环的安装尺寸需要经过严格的设计和加工,以保证其与凹槽的配合间隙合适。

其次,活塞环的密封原理还与摩擦力有关。

活塞环与气缸内壁之间的摩擦力起到密封作用的关键性因素。

摩擦力会使活塞环密封更加紧密,并阻止气体泄漏和润滑油外泄。

为了减小摩擦力,并提高活塞环的密封效果,通常在活塞环表面镀涂或热处理一层特殊的润滑薄膜。

这样可以在活塞环与气缸内壁之间形成一个薄膜区域,起到减小摩擦力的作用。

同时,活塞环的材料和表面处理也会影响摩擦力和密封性能。

常见的活塞环材料有铸铁、铬合金等,通过增加硬度和改善表面光洁度等方式,可以提高摩擦力和密封性。

此外,活塞环的密封原理还与气压平衡有关。

在活塞向下运动时,气缸内的气体受到压缩,气压增加。

而活塞向上运动时,气体被排出,气压降低。

这种气体压力的周期性变化会对活塞环的密封性能产生一定的影响。

为了实现更好的密封效果,可以在活塞环上设立气压平衡孔。

气压平衡孔允许气体在活塞上下运动过程中自由流动,以平衡两侧的压力差,从而减小活塞环的泄漏现象。

综上所述,活塞环的密封原理涉及安装尺寸、摩擦力和气压平衡等因素。

合理设计活塞环的几何尺寸和加工工艺,选择合适的材料和表面处理方式,可以提高活塞环的密封性能。

此外,合理选择气压平衡孔的位置和尺寸,可以进一步减小泄漏现象,提高活塞环的密封效果。

这些措施的综合应用,能够提升活塞环的密封性能,保障设备的正常运行。

活塞环基本知识

活塞环基本知识

一、活塞环的基本功能活塞环主要具有以下四个基本作用:1.支承作用活塞环支承活塞并保持活塞在汽缸内的合理位置。

2.密封作用活塞环在汽缸内如不能完善地保持密封作用,则因燃气大量泄露造成压缩不足,发动机不能获得既定的压缩压力,使功率降低,热效率也随之降低。

漏气是造成活塞异常膨胀和变形、咬缸或拉缸、环胶结或卡滞等严重事故的主要原因之一。

所以活塞环的密封作用很重要,活塞环只有在完成密封作用的前提下,才能发挥其导热,支承等作用。

3.控制机油的作用活塞环是在高温和高压的气体作用下,沿汽缸壁往复滑动,为使其能耐久使用,汽缸壁上必须经常地保持适量的润滑油膜,若汽缸壁上附着的机油过多,则多余的机油将被抽吸到燃烧室,使机油消耗量增加,导致发动机性能变坏。

因此,经常保持适量的机油是持续发挥发动机性能的必要条件,这就要求气环既起密封作用,又能起调节机油作用;油环则要求能起到保持润滑所需油膜的作用。

4.导热作用活塞环能有效完成将热量从活塞经活塞环向汽缸壁转移的热移动过程。

二、活塞环的常见结构活塞环按其在发动机的作用,通常划分为气环(压缩环)、油环(刮油环)两大类。

气环的结构名称按其截面形状和特殊特征划分,常见的有:矩形环、桶面环、锥面环、梯形环、楔形环、鼻形环、止口环、外肩环、镶嵌环、搭口环、L 形环、组合气环、畸形曲面环等。

油环的结构名称按其截面形状和特殊特征划分,常见的有:普油环(平面带槽油环、倒角油环)、螺旋撑簧油环(磷衬、铬衬)、径向衬簧油环、钢带组合油环等。

三、活塞环的常用材料发动机不断向高速和强化方向发展,为了满足发动机的高性能要求,活塞环的材质也需要不断的改进,对活塞环材料的性能要求有:1.耐磨性与贮油性2.强度(抗折强度与疲劳强度)3.弹性及弹性模数4.硬度5.热稳定性过去应用最普遍的高强度灰铸铁,是活塞环的基本材料,沿用时间最长,是中、低速发动机活塞环的主要材料。

而高速发动机上的活塞环几乎全部采用合金铸铁。

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