- 康明斯发电机组活塞环的四大功能和注意事项
- 作者:康明斯发电机维修公司 | 来源 www.czufdj.com | 发布时间:2022-05-25 | 阅读次数:[]
乍一看活塞环是一个形态非常简单,具有圆开口的环,但它在摩托车柴油发电机(内燃机)中却是不可缺少的运动部件,起着极为重要的功能。由于活塞环零件小,有些摩友对它看不上眼,可一旦它犯了“病”却是非同小可。于是要想让柴油发电机很好地为您服务,就必须对这个“小不点”零件有比较全面深刻的熟悉。
活塞环是所有柴油发电机零件中唯一作三个方向运动的零件。(即轴向运动、径向运动和圆周方向的旋转运动),同时也是使用因素中最为苛刻的零件。柴油发电机燃烧室在爆炸的瞬态,燃气温度可达到2000℃-2500℃,其爆发压力平均达到50kg/cm平方,活塞头部的温度一般不低于200℃。活塞是作往复运动的,其转速和负载都很大。因此活塞环是作业在高温、高压要素下的。尤其是第一道气环,承受的温度最高,润滑条件也最差,为了保证它具有和其它几道环相同或更高的耐用性,常常将第一道气环,的工作表面进行多孔镀铬处理。多孔镀铬层硬度高,并能贮存少量的润滑,以改良润滑因素,使环的寿命提升2-3倍。近年来,摩托车柴油发电机大多采用长度短于缸径的活塞,这种活塞的头部在上行程转到下行程时会产生摆动现象,使活塞环外圆的上下边缘紧紧地与缸壁接触,导致活塞环的棱缘加载而形成刮伤。为预防这种不正常情形,一般将第一道气环外圆制成圆弧状,以其上、下端面的边缘角不触及缸壁,并且易于柴油发电机的初期磨合,这种气环称为桶面环,为目前高功率高速度的内燃机所采用。尽管当今制造技术非常精细,零配件差亦控制在最小范围,但因其材料、热解决及安装后的机械变形,汽缸内的气密总有极个别泄漏点存在,这就需要柴油发电机在使用初期进行良好的磨合及启动后适当的预热来逐渐解决摩擦副的凹凸不平点。倘若由于多种原由致使气缸的密封不佳时,会导致压缩压力下降和燃烧气体的窜漏,高压高温气体将穿过缸壁与活塞环之间的微小空隙,由此而引起的损坏是破坏了活塞环与缸壁之间的所必需的油膜,以致形成了金属之间直接接触的干磨擦状态,从而引起了因干磨擦而烧伤的拉伤活塞、活塞环和汽缸,使柴油发电机产生异常磨耗。泄漏的高温气体窜入油底壳使机油变质和产生硬质油泥,使活塞环发生粘着等损坏。由此看来,确保活塞环在汽缸内的气密性关重要,来不得任何的泄漏。
活塞环是在高负载下和高温气氛中沿缸壁来回滑动的。为了更好地发挥其作用,既要有少量的机油润滑气缸和活塞,又必然适当地刮掉附着在缸壁上多余的机油,避免其上窜以保持机油消耗量适中。
大家知道,四冲程柴油发电机在进气行程中,燃烧室内的压力低于油底壳内的压力,因为这种压差起着一种泵油作用,故而机油通过活塞环、活塞和汽缸之间微小间隙而被吸入燃烧室,致使因窜机油而使机油消耗量大增。尤其在柴油发电机怠速情形下,节气门基础处于关闭状态,气缸内负压较大时,这种现状更趋严重。为了控制机油上窜,通常都将活塞上第二道气环外圆制成锥面。锥面环既能在活塞上行时的滑动面上布下油膜,又能在活塞环下行时高效的刮去缸壁下端多余机油,真可谓一举两得。为了更加高效地将飞溅至汽缸壁下部的机油刮净,又在活塞第二道气环的下部增加一道钢片组合式刮油环。这种环的特点仅在于其接触压力高,而且因为上下刮片能够分别动作,即使对于正圆爌较差的汽缸来说,也具有良好的适应性。更重要的是每个刮片不仅与汽缸之间的滑动成处保持密封,而且也在环槽的上下两端之间,保持对机油的气密用途,因此封油效果极佳。
二冲程柴油发电机一般采用油雾润滑。机油与柴油及空气混合后的油雾,一部分润滑主轴连杆承和气缸活塞下部,另一部分在扫气程序中进入燃烧室的高温高压下总会有部分碳分子残留在活塞顶部和第一道气环的环槽内。为此,楔形环应运而生。它的效能在于楔形环作径向运动时,间隙变大,反之,在向内运动时,间隙变小。因此残留在环槽中的油泥被磨碎,并随机油和废气一起排出,这样就起到了自动消除积碳的用途。楔形环通常装配在第一道气环,也有少部分柴油发电机因为机油流量较大,为增强排除积碳的功能,故两道气环均安装楔形环。
内燃机活塞是在每次爆发的高温高压气体的功用下工作的。因此,如果不及时地将活塞顶部的热量散发出去并冷却之,那么活塞上部就会严重太热。其结果是,因为活塞不正常膨胀而刮伤,同时由于硬度减少而使活塞早期磨耗,因为机油变质而致使粘环,由于活塞顶和活塞销座处强度减少而事故等等。这些都对柴油发电机的正常作业带来致命的危险。由此可见,活塞环的作用包含了将燃烧气体造成的活塞高温传给机体,即对活塞起到冷却功能。据有关资料引荐,活塞顶部大气层受热量中有70%-80%是通过活塞传给缸壁而散掉的。
活塞因受气体压力而作往复运动,这种往复运动通过主轴变为旋转运动,于是活塞环承受着侧推分力。因此,活塞环填补了活塞与气缸之间的间。
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