活塞環的作用和裝配方法
發布時間：2023-10-28 點擊：190
康明斯改進柴油發電機活塞環裝配方法
通過康明斯公司這些年的柴油發電機組的機修工作發現 ，柴油發電機在工作500～700h 后 ，時常柴油機會出現燒排機油的現象 ，通過改進活塞環的安裝方法后 ，取得良好的效果。康明斯公司在本文介紹了活塞環的分類及其作用，同時闡明了活塞環觸發燒機油現象的原因，最后為此提出了改良柴油發電機活塞環安裝方式。
一、活塞環的分類和作用
1、氣環
氣環作用是保證活塞與氣缸壁之間的密封，防止活塞上部的高壓氣體漏入曲軸箱。
當密封不良時，壓縮沖程中的氣體漏出較多，使壓縮終了的壓力降低，對于柴油機會造成啟動困難。高溫燃氣漏入曲軸箱還會使活塞溫度升高，機油因受熱而氧化變質。
除密封作用外，氣環還起傳熱作用。活塞頂部所吸收的熱量，大部分要通過氣環傳給氣缸壁（因活塞頭部并不接觸氣缸壁），再由外部的冷卻介質帶走。
氣環，特別是第一道氣環，除了隨活塞沿氣缸壁作高速往復直線運動外，還受到高溫和高壓燃氣的壓力以及潤滑條件差等因素的影響，從而使氣環的力學性能降低，彈性下降，而且會引起海滑油的炭化，甚至可能造成拉缸和漏氣。因此要求氣環應有足夠的彈力，才能使環的四周緊貼在氣缸壁上，這時高壓燃氣就不可能通過氣環與氣缸壁之間的接觸面漏出。而作用在環上端面的燃氣，使環緊壓在活塞環槽中，使下端面與環槽緊貼。進入環的內側面與環槽之間的燃氣，其壓力向外，使環更加貼緊氣缸壁，因此利用氣環本身的彈力和燃氣的壓力，即可阻止高壓燃氣的泄漏。活塞環通常采用優質灰鑄鐵或合金鑄鐵制成。
2、油環
油環作用是將氣缸表面多余的潤滑油刮下，不讓它竄入燃燒室，同時使氣缸壁上潤滑油均勻分布，改善活塞組的潤滑條件。
油環位于氣環的下面，其工作溫度和燃氣壓力相對較低，而油環為了有效地刮油，又要求有較高的壓力壓向氣缸壁。因此，油環一方面本身的彈力較大，同時又盡可能地減小環與氣缸壁的接觸面，以增強單位面積的接觸壓力。油環分為普通油環和組合油環兩種。
活塞環三環結構示意圖
二、活塞環引起的燒機油原因
柴油發電機燒排機油的主要原因有以下幾點 ：
1、缸套、活塞配合的間隙不符合標準 ，使缸套與環之間出現早期磨損 ，而使環的邊間隙和端間隙加大 ，密封效果變差。
活塞環側隙和端隙測量示意圖
2、活塞環開口鄰近或開口重疊 ，特別是油環口的重疊 ，致使機油上竄外溢。
3、空氣濾清器的保養直接影響缸套與活塞的磨損程度 ，應加強空氣濾清器的保養。
除找到柴油發電機燒排機油的原因外 ，對活塞環的選擇也很重要。在應該選用密封效果較好的扭曲環和耐磨損的鍍鉻環 ，油環盡量選用組合環 ，除增強密封性 ，還加強了布油和刮油能力 ，減少燒排機油的現象。
三、活塞環裝配方法的改進
（1）氣環安裝
在實際操作 ，將三道氣環的開口呈 180°安裝 ，使第一道環口與第三道環口在同一直線上 ，但三道氣環開口位置都與活塞銷垂直。由于第二道氣環的密封作用 ，不會使第一道氣環口進入的氣體直接進入到第三道氣環口處 ，這就是活塞環口呈 180°安裝的優點。
活塞環安裝示意圖
（2）油環安裝
同樣的道理 ，在安裝油環時也是遵循這一原理 ， 可有效地防止缸壁上機油上竄 ，從而有效地避免柴油發電機燒排機油的現象。
根據這個活塞班安裝方法的改進 ，在修理過程中 ，通過對比試驗 ，柴油發電機連續工作 1500～2000h 沒有發現燒排機油的現象 ，可使活塞環的使用壽命提高 2～3 倍 ，效果是很理想的。
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1、氣環
氣環作用是保證活塞與氣缸壁之間的密封，防止活塞上部的高壓氣體漏入曲軸箱。
當密封不良時，壓縮沖程中的氣體漏出較多，使壓縮終了的壓力降低，對于柴油機會造成啟動困難。高溫燃氣漏入曲軸箱還會使活塞溫度升高，機油因受熱而氧化變質。
除密封作用外，氣環還起傳熱作用。活塞頂部所吸收的熱量，大部分要通過氣環傳給氣缸壁（因活塞頭部并不接觸氣缸壁），再由外部的冷卻介質帶走。
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2、油環
油環作用是將氣缸表面多余的潤滑油刮下，不讓它竄入燃燒室，同時使氣缸壁上潤滑油均勻分布，改善活塞組的潤滑條件。
油環位于氣環的下面，其工作溫度和燃氣壓力相對較低，而油環為了有效地刮油，又要求有較高的壓力壓向氣缸壁。因此，油環一方面本身的彈力較大，同時又盡可能地減小環與氣缸壁的接觸面，以增強單位面積的接觸壓力。油環分為普通油環和組合油環兩種。
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二、活塞環引起的燒機油原因
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1、缸套、活塞配合的間隙不符合標準 ，使缸套與環之間出現早期磨損 ，而使環的邊間隙和端間隙加大 ，密封效果變差。
活塞環側隙和端隙測量示意圖
2、活塞環開口鄰近或開口重疊 ，特別是油環口的重疊 ，致使機油上竄外溢。
3、空氣濾清器的保養直接影響缸套與活塞的磨損程度 ，應加強空氣濾清器的保養。
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三、活塞環裝配方法的改進
（1）氣環安裝
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