活塞环是汽车发动机曲柄连杆机构活塞连杆组中的一个零部件,它分气环和油环两种,一般每个气缸中有两道气环、一道油环,个别发动机有三道气环、一道油环。
气环与油环的功用气环的主要功用是密封和传热:密封是指保证活塞与气缸壁之间的良好密封,防止气缸内的可燃混合气和高温燃气漏入曲轴箱,保证进入发动机中的可燃混合气受到足够的压缩,并在做功冲程中压力泄漏损失较小。
传热主要是指将活塞顶部接受的热传给气缸壁,避免活塞过热,一般来说活塞顶部的热量有70%-80%是通过气环传导给气缸壁的。
油环的主要功用是在下行时刮除飞溅到气缸壁上的多余的机油,防止多余的机油窜入燃烧室参与燃烧;在上行时在气缸壁上涂布一层均匀的油膜,以减少活塞、活塞环和气缸的磨损。
活塞环的工作条件活塞环的工作条件是极其恶劣的,并且受力也很复杂。它在工作时受到气缸中高温、高压燃气的作用,并在润滑极其困难的条件下在气缸内高速滑动。
尤其是第一道气环,它直接受到燃烧室高温高压气体的冲击,并且润滑极其困难,温度可以高达600K,所以磨损较为严重。
并且活塞环在气缸中上下运动时,由于气缸壁的锥度和椭圆度的影响,活塞环会沿径向产生一张一缩运动,使环受到交变弯曲应力;另外由于侧隙的存在,活塞在上下止点换向时,活塞环还会受到环槽的冲击。
这样的作用力很容易导致活塞环的折断。因此,活塞环一直是发动机上使用寿命最短的零件,很多发动机大修,就是由于活塞环过度磨损造成的。
根据活塞环的功用及工作条件,制造活塞环的材料应具有良好的耐磨性、导热性、耐热性、冲击韧性、弹性和足够的机械强度。目前广泛应用的活塞环材料有优质灰铸铁、球墨铸铁、合金铸铁和钢带等。
第一道活塞环外圆面通常进行镀铬或喷钼处理。多孔性铬层硬度高,并能储存少量机油,可以改善润滑减轻磨损。钼的熔点高,也具有多孔性,因此喷钼同样可以提高活塞环的耐磨性。
可以说,活塞环是发动机中对材料和加工工艺要求最严格的零部件,它的使用寿命就是发动机的使用寿命,一些日系发动机使用寿命长,不烧机油,主要的因素就是活塞环的质量好。
本田公司很早以前就是一家专门制造活塞环的厂家,它制造的发动机质量好,与活塞环质量好是分不开的。