約翰迪爾強(qiáng)鹿柴油機(jī)活塞環(huán)組件包含哪幾個主要的用途是什么活塞環(huán)竄氣和竄油故障的分析(今日/推薦)

約翰迪爾強(qiáng)鹿柴油機(jī)活塞環(huán)有兩類密封問題:竄氣和竄油。
    竄氣是指燃燒氣體通過活塞與汽缸間的間隙泄漏至曲軸箱，這將導(dǎo)致功率損失;竄油指機(jī)油從油底殼上行至燃燒室，造成燒機(jī)油，這會影響發(fā)動機(jī)性能。為了防止竄氣和竄油，必須通過活塞環(huán)來進(jìn)行密封
約翰迪爾強(qiáng)鹿柴油機(jī)活塞環(huán)有氣環(huán)和油環(huán)兩種。
    約翰迪爾強(qiáng)鹿柴油機(jī)氣環(huán)的作用是保證活塞與汽缸壁間的密封效果，防止高溫、高壓的燃?xì)饴┤肭S箱，同時將活塞頂部的熱量傳導(dǎo)到汽缸壁，再由冷卻液或空氣帶走。一般來說，約翰迪爾強(qiáng)鹿柴油機(jī)每個活塞上都裝有2-3道氣環(huán);目前，新型約翰迪爾強(qiáng)鹿柴油機(jī)上氣環(huán)的數(shù)量呈減少的趨勢。
    約翰迪爾強(qiáng)鹿柴油機(jī)油環(huán)用來刮除汽缸壁上多余的機(jī)油，并在汽缸壁上涂布一層均勻的油膜。通常發(fā)動機(jī)有1-2道油環(huán)。
    由于約翰迪爾強(qiáng)鹿柴油機(jī)活塞環(huán)也是在高溫、高壓、高速及潤滑困難的條件下工作，且運(yùn)動情況復(fù)雜，因此要求其材料應(yīng)有良好的耐熱性、導(dǎo)熱性、耐磨性、磨合性、韌性及足夠的強(qiáng)度和彈性。目前，約翰迪爾強(qiáng)鹿柴油機(jī)活塞環(huán)的材料采用優(yōu)質(zhì)鑄鐵、球墨鑄鐵、合金鑄鐵，并對第一道環(huán)甚至所有環(huán)實(shí)行工作表面鍍鉻或噴鑰處理，以提高耐磨性。組合式油環(huán)則采用彈簧鋼片制造。

   (1)約翰迪爾強(qiáng)鹿柴油機(jī)氣環(huán)
    ①約翰迪爾強(qiáng)鹿柴油機(jī)氣環(huán)的間隙。發(fā)動機(jī)工作時，約翰迪爾強(qiáng)鹿柴油機(jī)活塞、活塞環(huán)都會發(fā)生熱膨脹，并且活塞環(huán)隨著活塞環(huán)在汽缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動時，有徑向脹縮變形現(xiàn)象。為防止活塞環(huán)卡死在缸內(nèi)或脹死在環(huán)槽中，安裝時，活塞環(huán)應(yīng)留有端隙、側(cè)隙和背隙，如圖2-18所示。
    端隙△1又稱開口間隙，是活塞環(huán)在冷態(tài)下裝入汽缸后，該環(huán)在上止點(diǎn)時環(huán)的兩端頭的間隙，一般為0. 25-0. 50mm。
    側(cè)隙△2又稱邊隙，是指活塞環(huán)裝入活塞后，其側(cè)面與活塞環(huán)槽之間的間隙。第一環(huán)工作溫度高，間隙較大，一般為0. 04-0. 10 mm，其他環(huán)一般為0. 03-0. 07 mm。油環(huán)側(cè)隙較氣環(huán)小。
背隙△3是活塞及活塞環(huán)裝入汽缸后，活塞環(huán)內(nèi)圓柱面與活塞環(huán)槽底部間的間隙，一般為0. 50-1. 00 mm。油環(huán)背隙較氣環(huán)大，以增大存油間隙，有利于減壓泄油。
    ②約翰迪爾強(qiáng)鹿柴油機(jī)氣環(huán)的密封原理。活塞環(huán)在自由狀態(tài)下不是圓環(huán)形，其尺寸比汽缸內(nèi)徑大，因此它隨活塞一起裝入汽缸后，便產(chǎn)生彈力F1而緊貼在汽缸壁上，形成第一密封面，使高溫高壓燃?xì)獠荒芡ㄟ^環(huán)與汽缸接觸面的間隙。活塞環(huán)在燃?xì)鈮毫ψ饔孟?，壓緊在環(huán)槽的下端面上，形成第二密封面，于是燃?xì)饫@流到環(huán)的背面，燃?xì)鈮毫Νh(huán)背的作用力F2使環(huán)更緊地貼在汽缸壁上，形成對第一密封面的第二次密封，如圖2-19所示。
   高溫高壓燃?xì)鈴牡谝坏罋猸h(huán)的切口漏到第二道氣環(huán)的上平面時，由于第一環(huán)切口的阻力，壓力已有所降低，又把這道氣環(huán)壓貼在第二環(huán)槽的下端面上，于是燃?xì)庥掷@流到這個環(huán)的背面，如此下去，從最后一道氣環(huán)漏出來的燃?xì)?，其壓力和流速已大大減小，因此漏氣量也就很少了。
為減少氣體泄漏，將活塞環(huán)裝入汽缸時，各道環(huán)的開口應(yīng)相互錯開。如有三道環(huán)，則各道環(huán)開口應(yīng)沿圓周成120°夾角;如有四道環(huán)，則第一、第二道互錯180°，第二、第三道互錯90°，第三、第四道互錯180°，形成迷宮式的路線，以增大漏氣阻力，減少漏氣量。

    ③約翰迪爾強(qiáng)鹿柴油機(jī)氣環(huán)的泵油現(xiàn)象。由于側(cè)隙和背隙的存在，當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時，約翰迪爾強(qiáng)鹿柴油機(jī)活塞環(huán)便產(chǎn)生了泵油現(xiàn)象，如圖2-20所示?；钊滦袝r，環(huán)靠在環(huán)槽上方，環(huán)從缸壁上刮下來的機(jī)油充入環(huán)槽下方;當(dāng)活塞上行時，環(huán)又靠在環(huán)槽的下方，同時將機(jī)油擠壓到環(huán)槽上方。如此反復(fù)，就將缸壁上的機(jī)油泵入燃燒室。
    泵油現(xiàn)象會使燃燒室內(nèi)形成積炭，同時增加機(jī)油消耗，并且可能在環(huán)槽中形成積炭，導(dǎo)致環(huán)卡死而失去密封作用，甚至折斷活塞環(huán)。
    ④約翰迪爾強(qiáng)鹿柴油機(jī)氣環(huán)的種類。氣環(huán)按其斷面形狀分為很多種，
錐形環(huán)與缸壁是線接觸，有利于磨合和密封。另外，這種環(huán)在活塞下行時有刮油作用，上行時有布油作用。安裝這種環(huán)時只能按圖2-21 (b)所示方向安裝。為避免裝反，在環(huán)端上側(cè)面標(biāo)有記號(“向上”或“TOP"等)。
    梯形環(huán)的特點(diǎn)是當(dāng)活塞受側(cè)壓力的作用而改變位置時，環(huán)的側(cè)隙相應(yīng)地發(fā)生變化，使沉積在環(huán)槽中的積炭結(jié)焦被擠出，避免了環(huán)被粘在環(huán)槽中而失效的情況的發(fā)生。常用于熱負(fù)荷較高的柴油機(jī)的第一道氣環(huán)。
    桶面環(huán)的特點(diǎn)是活塞環(huán)的外圓面為凸圓弧形。當(dāng)活塞上下運(yùn)動時，桶面環(huán)均能改變形狀形成楔形間隙，使機(jī)油容易進(jìn)入摩擦面，從而使活塞環(huán)的磨損大為減少。另外，桶面環(huán)與汽缸是圓弧接觸，故對汽缸表面的適應(yīng)較好。缺點(diǎn)是其圓弧表面加工較困難。目前已普遍應(yīng)用于強(qiáng)化柴油機(jī)的第一道氣環(huán)。
   扭曲環(huán)是矩形環(huán)的內(nèi)圓上邊緣切去一部分(如圖2 -21  ( e)所示)或外圓下邊緣切去一部分 將這種環(huán)隨同活塞裝入汽缸時，由于環(huán)自身的彈性變形力不對稱而產(chǎn)生斷面傾斜，其作用原理如圖2 - 22所示。
    當(dāng)約翰迪爾強(qiáng)鹿柴油機(jī)活塞環(huán)裝入汽缸，其外側(cè)拉伸力的合力F1與內(nèi)側(cè)壓縮應(yīng)力的合力F2之間有一力臂。，于是產(chǎn)生了扭轉(zhuǎn)力偶M，它使環(huán)外圓周扭曲成上小下大的錐形，從而使扭曲環(huán)的邊緣與環(huán)槽的上、下端面接觸，防止了活塞環(huán)在環(huán)槽內(nèi)上下竄動而造成的泵油作用，同時還增加了密封性，易于磨合，并且有向下的刮油作用。
    約翰迪爾強(qiáng)鹿柴油機(jī)扭曲環(huán)目前在發(fā)動機(jī)上得到了廣泛應(yīng)用。扭曲環(huán)在安裝時，必須注意環(huán)的斷面形狀和方向，應(yīng)將其內(nèi)圓切槽向上，外圓切槽向下。第一道環(huán)多為內(nèi)圓上邊緣切口，不能裝反。

(2)約翰迪爾強(qiáng)鹿柴油機(jī)油環(huán)
約翰迪爾強(qiáng)鹿柴油機(jī)油環(huán)有兩種結(jié)構(gòu)形式:整體式和組合式，
整體式油環(huán)用合金鑄鐵制造，其外圓面的中間切有一道凹槽，在凹槽底部加工出很多穿通的排油小孔或縫隙。
組合油環(huán)由上、下刮片和產(chǎn)生徑向、軸向彈力的襯簧組成。這種環(huán)片很薄，對汽缸壁的壓力大，具有刮油作用強(qiáng)、質(zhì)量小、回油通道大的特點(diǎn)。在高速發(fā)動機(jī)上得到廣泛應(yīng)用。
     油環(huán)的刮油作用如圖2 - 24所示。無論活塞上行或下行，油環(huán)都能將汽缸壁上多余的機(jī)油刮下來。刮下來的機(jī)油經(jīng)活塞上的回油孔流回油底殼。