活塞環(huán)通常有三個用于固定活塞環(huán)的環(huán)形槽,活塞環(huán)的作用是防止漏氣和漏油(密封)。活塞環(huán)岸位于環(huán)形槽之間。位于第一個活塞環(huán)上方的環(huán)岸稱為火力岸。一套活塞環(huán)通常包括兩個氣環(huán)和一個刮油環(huán)。
活塞環(huán)的作用
活塞環(huán)是金屬密封環(huán),負責執(zhí)行以下任務作用:
密封燃燒室,使之與曲軸箱隔開;從活塞向汽缸壁導熱;調(diào)節(jié)汽缸套的油膜。為了完成上述任務,活塞環(huán)必須緊靠在汽缸壁和活塞環(huán)形槽的側沿上。活塞環(huán)的徑向彈簧力使活塞環(huán)靠在汽缸壁上。刮油環(huán)通常由一個附加彈簧進一步支承。
活塞環(huán)在其環(huán)形槽內(nèi)轉動。
這是因為換側時側向力作用在活塞環(huán)上。此時活塞環(huán)的轉速很高,轉速大概最高可達到100r/min。這種換側作用可以清除環(huán)形槽上的沉積物,此外還能防止活塞環(huán)切口磨入汽缸套內(nèi)。
1-矩形環(huán);2一桶面環(huán);3一錐面環(huán);4一內(nèi)倒角矩形環(huán);5一鼻形環(huán);6一鼻形錐面環(huán);7—開槽油環(huán);
8一帶有管狀彈簧的開槽油環(huán);9一雙倒角環(huán);10一帶有管狀彈簧的雙倒角環(huán);11-VF系統(tǒng)(三件式鋼帶刮油環(huán))
氣環(huán)用于確保盡可能沒有燃燒氣體從燃燒室經(jīng)過汽缸壁與活塞之間的間隙進入曲軸箱內(nèi)。只有這樣,燃燒過程中燃燒室內(nèi)才能產(chǎn)生足夠壓力,以使發(fā)動機達到設計功率。在壓縮行程階段,沒有氣環(huán)也無法達到點火所需的壓縮程度。
刮油環(huán)負責調(diào)節(jié)汽缸壁上的油膜。它們將汽缸壁上多余的潤滑油刮掉并確保這些機油不會燃燒。因此,刮油環(huán)也決定了發(fā)動機的機油消耗量。
③矩形環(huán)
是在普通運行條件下使用的帶有矩形橫截面的氣環(huán)。通常還使用桶面環(huán)。
④錐面環(huán)
的運行表面呈錐形,錐面向上逐漸縮小。這樣可以縮短啟動時間。錐面環(huán)也是氣環(huán),但具有刮油環(huán)的作用。
由于內(nèi)倒角矩形環(huán)的橫截面不對稱,因此安裝時會使其呈碟形。因此與汽缸壁的運行表面呈錐形。這種氣環(huán)與錐面環(huán)一樣,也具有輔助刮油的作用。
⑤刮油環(huán)
鼻形環(huán)和鼻形錐面環(huán)既是氣環(huán)又是刮油環(huán)。
這些活塞環(huán)的底部都有一個小槽口。鼻形錐面環(huán)的運行表面呈錐形。
⑤開槽油環(huán)
通過兩個運行表面上較高的表面壓力實現(xiàn)其刮油作用。
環(huán)壁上的開槽有助于刮下的潤滑油回流。在帶有管狀彈簧的開槽油環(huán)上,通過一個圓柱形螺旋彈簧(管狀彈簧)提高表面壓力和接觸面積。位于鑄鐵或鋼制活塞環(huán)圓形或V形固定槽內(nèi)的彈簧使整個環(huán)壁均勻受力,因此這種活塞環(huán)結構靈活性較大。
⑥雙倒角環(huán)與開槽油環(huán)相似。
兩個運行表面的倒角可以進一步提高表面壓力,從而達到更好的刮油效果。雙倒角環(huán)也可以采用帶有管狀彈簧的結構。
⑦VF系統(tǒng)是一個三件式鋼帶刮油環(huán)。它由兩個鋼片和一個鋼制隔離彈簧構成。這種結構特別適用于較薄的活塞環(huán)。兩個鋼片彼此獨立徑向移動有助于提高刮油效果。