活塞环产品知识培训

2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.活塞环培训目录第一章活塞环的工作原理及作用第二章活塞环的结构及工作原理第三章活塞环的表面处理第四章活塞环常用术语第五章活塞环的材料第六章活塞环的质量标准及检测方式第七章活塞环的安装说明2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第一章活塞环的工作原理及作用2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.1)高压;2)高温;3)高速;4)变负荷5）润滑困难1、1活塞环的工作环境2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.一道环二道环油环1、第一道气环工作环境最为恶劣，高温高压，第一道气环的主要功能是密封气体和带走热量。2、第二道气环主要功能是与第一道气环一道密封燃烧室。3、油环顾名思义，主要用来刮油，刮走钢壁上多余的润滑油，保持适度润滑，减少机油消耗。1.2活塞环的组件2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.1.3活塞环在发动机中的四大主要作用:1活塞环的密封作用2.活塞环的控油作用3.活塞环的传热作用4.活塞环对活塞的支撑作用2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.1.3.1活塞环的密封作用1:燃烧室的组成：汽缸、汽缸盖、活塞、活塞环、汽门等。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.1.3.1活塞环的密封作用第一道气环主要是密封气体第二道是密封气体与调节油膜厚度２：燃烧室必须尽可能的密封气体，这样快速燃烧的油气混合物才能推动汽缸的活塞向下运动带动曲轴转动，此功能称为“密封气体”。３：其中第一道环密封80-90%的气体;第二道环密封10-20%的气体;油环密封约5%的气体.4:不用活塞环可以吗?2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.1.3.2活塞环的控油作用1、活塞环的控油作用:是指避免机油过多进入燃烧室,将机油消耗保持在所需水平,同时降低有害废气排放。2、其中油环控制约70-90%的机油,气环控制约10-20%的机油;油环刮下机油由漏油孔流入活塞。回油孔2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.1.3.3活塞环的传热作用1、活塞环的传热作用:指活塞环将热量从高温的活塞传导至冷却的汽缸壁或发动机缸体上。2:传热的途径:活塞-----活塞环----汽缸------冷却介质(缸体)3、传热的效率:70%~80%的热量从活塞环槽经由活塞环传至汽缸壁..活塞的热量通过活塞环传至汽缸壁。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.1.3.4活塞环的支撑作用1:活塞环的支撑作用:是指避免这种撞击现象，减小磨损。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第二章活塞环的结构及形状2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.1:主要分为两种:气环（压缩环）与油环。2:按结构分:整体环与组合环；3:按环断面形状:矩形环、梯形环、楔形环、外切扭曲环、鼻形环、开槽油环、异向倒角油环、同向倒角油环、开槽螺旋撑簧环、异向倒角螺旋撑簧环、同向倒角螺旋撑簧环、钢带组合油环；4:按外侧面形状:柱面、锥面、桶面；5:按棱边形状:上侧面内切台、上侧面内倒角、下侧面内切台、下侧面内倒角、内棱边倒角、外圆面棱边倒角、内外圆边面棱边倒角；6:按镀层形状:无镀层、全镀层、半镀层、镶嵌。7：按撑簧类型：钢带组合环、螺旋撑簧环2.1活塞环的分类2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.活塞环整体环气环矩形环梯形环梯形环柱面桶面锥面内倒角内切台内棱边倒角外棱边倒角无镀层全镀层半镀层镶嵌刮环鼻形环外切扭曲环柱面锥面内棱倒角无镀层镶嵌油环槽油环异向倒角油环同向倒角油环内棱边倒角①②③④⑤⑥③④⑤⑥③⑤分类原则①结构④外圆面形状②功能⑤棱边形状③剖面形状⑥镀层结构⑦撑簧类型2.1活塞环的分类2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.组合环油环螺旋撑簧环钢带组合环开槽油环异向倒角油环同向倒角油环异向倒角成形磨削油环无镀层全镀层①②⑦③⑥分类原则①结构④外圆面形状②功能⑤棱边形状③剖面形状⑥镀层结构⑦撑簧类型活塞环2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.优点:矩形环是目前用得最多的一种截面形状。结构简单、制造方便，适于大于批量生产。缺点;性能较差，在高速强化柴油机上很少应用。主要用途:压缩机、割草机及其它两冲程发动机。2.1.2断面形状分类1、矩形环（Ｒectangularring）2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.优点:由于活塞环的径向运动，可有防止碳化物沉积及活塞环结胶卡死；有利减少漏气。缺点:工艺复杂，特别是两侧表面（圆锥面）的精加工较困难。用途:通常用于热负荷大的柴油内燃机的第一道压缩环（气环）。2、梯形环（keystonering）2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.优点：刮油性能和密封性能良好，磨合性好，抗胶结能力好,缺点：半梯形环的弹力比同断面积的矩形环约减少l0%主要用途：一般柴油机第一环常采用楔形环。3、楔形环（halfkeystonering）2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.优点：磨合期短，刮油好，避免环与环槽撞击。缺点：气密性较差，漏气量比其它扭曲环大30～50％主要用途：不宜用作第一道环，多数用在油环上面的那道气环。4、外切台扭曲环scraperring(stepped)2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.优点：鼻形环具有刮刀般的棱边，所以刮油能力很好缺点：鼻形环的漏气量较大主要用途：鼻形环多用于中速内燃机的二道、三道压缩环5、鼻形环Napierring(undercutstep)2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.6、开槽油环slottedoilcontrolring最早使用的油环型式在环外周切环形槽，形成二道滑肩，面压可达100~150KPA2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.优点：面压较开槽油环高，达300~450KPA。主要用途：该环在大功率柴油机中使用较多。7、异向倒角开槽油环bevelled-edgeoilcontrolring2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.优点：有较高的平均压力。为了减少环的磨损，同向倒角油环的刮油能力比异向倒角油环更强。主要用途：该环在大功率柴油机中使用较多。但其仍有被同向倒角螺旋油环取代的趋势。8、同向倒角开槽油环double-bevelldeoilcontrolring2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.9、开槽螺旋油环coilspringloadedslottedoilcontrolring优点：提高环的径向压力，保证油环与气缸壁均匀而稳定的贴合，减小磨损及降低机油消耗量。较高的弹性保持性主要用途：适用于强载的中、高速柴油机。2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.优点：较高的弹性保持性，提高了环的径向压力(800~1200MPA)，保证油环与气缸壁均匀而稳定的贴合，能减小磨损及降低机油消耗量。主要用途：适用于强载的中、高速柴油机。10、异向倒角螺旋油环coilspringloadeddouble-edgeoilcontrolring同向倒角螺旋油环coilspringloadedbeevelled-edgeoilcontrolring2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.优点：刮油性好，机油损耗比开槽油环降50~80%，重量轻、环槽磨损轻。缸套的变形适应性强，回油通路面积大,不易积炭主要用途：广泛用于摩托车、四冲程高速汽油机及小型高速机11、钢带组合油环expander/segmentoilcontrolring2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.2.1.2外圆形状分类1、柱面2、桶面优点：桶面环密封性强，润滑好，又因汽缸壁的接触面在初期是很窄的，故磨合期短，还能保证良好的润滑和避免棱缘负荷。主要用途：高强化发动机普遍采用2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.优点：锥面环密封性能良好，向下运动时，刮油性好。主要用途：锥面环常用于第二、三道压缩环。3、锥面（Ｍ）2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.2.1.3棱边形状分类优点：磨合性好，减轻了环对环槽的冲击；防止窜气窜油的效果都较好，向下刮油的作用也很好。缺点向下刮油时有少量机油进入环槽。主要用途：适用于中、小功率柴油机第二、三道压缩环。1、上侧面内倒角2、上侧台内切台2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.优点：具有良好的磨合性和密封性，缺点：下行刮油作用不好，可能引起窜油主要用途：主要与锥面环结合，形成锥面反扭曲环。3、下侧面内倒角4、下侧面内切台2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.5、内棱边倒角6、外圆面棱边倒角7、内、外圆面棱边倒角2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.2.1.4镀层形状分类按镀层形状就分为——无镀层（a）、全镀层(b)、半镀层(c)、镶嵌(d)。abcd2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第三章活塞环表面处理第三章-----活塞环表面处理活塞环培训资料2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第三章-----活塞环表面处理镀铬层活塞环培训资料3.1镀铬将外圆加工成桶面将外圆加工成锥面3.1.1为什么镀铬:提高使用寿命3.1.2镀铬的优点:硬度高(HV900～l000),抗磨料磨损性能好熔点高(l770℃),改善耐熔着性能导热性好摩擦系数小3.1.3镀铬的缺点:磨合期长3.1.4改良措施：2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第三章-----活塞环表面处理活塞环培训资料3.2喷钼3.1.1喷钼环的外观：喷钼层是多孔组织的贮油结构覆层3.2.3喷钼的优点:储油性好缩短初期磨合期熔点高（2640℃）耐蚀性、气密性与镀铬相近导热性好3.2.4喷钼的缺点：耐磨损能力比镀铬环差附着力较低,钼层易产生剥落成本较高2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第三章-----活塞环表面处理3.3磷化3.3.1什么是磷化磷化处理是在铸铁环表面生成磷酸盐薄膜3.3.2磷化层的外观：黑色,厚度为0.00l～0.003mm3.3.3磷化的优点:具有柔软、存油等性质,能改善磨合和抗拉缸性能,有防蚀、防锈作用。磷化处理所需设备简单、操作方便、成本低、效率高2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.3.4氧化3.4氧化处理后活塞环的表面呈深红色作用与磷化相同，差别就是：磨合时间较长一点2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第三章-----活塞环表面处理3.5垳磨亮带3.5.1垳磨亮带是什么:将环放入垳磨机中进行垳磨.环在机器中上下运动并自转.这样使环的凸出处磨出一条镜面亮带.由于环的开口处面压较大,所以在开口处的亮带会呈现出喇叭口形.3.5.2垳磨亮带的优点:增强刮油性能密封性好缩短初期磨合3.5.3珩亮带用在那种环：桶面环活塞环培训资料2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第三章-----活塞环表面处理3.6特殊垳磨特殊垳磨的优点:增强储油性能加快初期磨合活塞环培训资料2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第三章-----活塞环表面处理3.7氮化3.7.1氮化处理一般选用的材料:高铬不锈钢3.7.2氮化的优点:1、提高表面硬度，降低摩擦系数，增强耐磨性；2、抗腐蚀性能好，导热性能优良；3、有一定的抗熔着磨损性能氮化深度定义:具有硬度等于或大于700HV的硬化区的深度。这一区域可提供稳定的耐磨性晶相图活塞环培训资料2009-2-20ALBAMAENGINEPARTSCO.第三章-----活塞环表