约翰迪尔强鹿柴油机活塞环组件包含哪几个主要的用途是什么活塞环窜气和窜油故障的分析(今日/推荐)

约翰迪尔强鹿柴油机活塞环组件包含哪几个主要的用途是什么活塞环窜气和窜油故障的分析(今日/推荐)

约翰迪尔强鹿柴油机活塞环有两类密封问题:窜气和窜油。
    窜气是指燃烧气体通过活塞与汽缸间的间隙泄漏至曲轴箱，这将导致功率损失;窜油指机油从油底壳上行至燃烧室，造成烧机油，这会影响发动机性能。为了防止窜气和窜油，必须通过活塞环来进行密封
约翰迪尔强鹿柴油机活塞环有气环和油环两种。
    约翰迪尔强鹿柴油机气环的作用是保证活塞与汽缸壁间的密封效果，防止高温、高压的燃气漏入曲轴箱，同时将活塞顶部的热量传导到汽缸壁，再由冷却液或空气带走。一般来说，约翰迪尔强鹿柴油机每个活塞上都装有2-3道气环;目前，新型约翰迪尔强鹿柴油机上气环的数量呈减少的趋势。
    约翰迪尔强鹿柴油机油环用来刮除汽缸壁上多余的机油，并在汽缸壁上涂布一层均匀的油膜。通常发动机有1-2道油环。
    由于约翰迪尔强鹿柴油机活塞环也是在高温、高压、高速及润滑困难的条件下工作，且运动情况复杂，因此要求其材料应有良好的耐热性、导热性、耐磨性、磨合性、韧性及足够的强度和弹性。目前，约翰迪尔强鹿柴油机活塞环的材料采用优质铸铁、球墨铸铁、合金铸铁，并对第一道环甚至所有环实行工作表面镀铬或喷钥处理，以提高耐磨性。组合式油环则采用弹簧钢片制造。

   (1)约翰迪尔强鹿柴油机气环
    ①约翰迪尔强鹿柴油机气环的间隙。发动机工作时，约翰迪尔强鹿柴油机活塞、活塞环都会发生热膨胀，并且活塞环随着活塞环在汽缸内做往复运动时，有径向胀缩变形现象。为防止活塞环卡死在缸内或胀死在环槽中，安装时，活塞环应留有端隙、侧隙和背隙，如图2-18所示。
    端隙△1又称开口间隙，是活塞环在冷态下装入汽缸后，该环在上止点时环的两端头的间隙，一般为0. 25-0. 50mm。
    侧隙△2又称边隙，是指活塞环装入活塞后，其侧面与活塞环槽之间的间隙。第一环工作温度高，间隙较大，一般为0. 04-0. 10 mm，其他环一般为0. 03-0. 07 mm。油环侧隙较气环小。
背隙△3是活塞及活塞环装入汽缸后，活塞环内圆柱面与活塞环槽底部间的间隙，一般为0. 50-1. 00 mm。油环背隙较气环大，以增大存油间隙，有利于减压泄油。
    ②约翰迪尔强鹿柴油机气环的密封原理。活塞环在自由状态下不是圆环形，其尺寸比汽缸内径大，因此它随活塞一起装入汽缸后，便产生弹力F1而紧贴在汽缸壁上，形成第一密封面，使高温高压燃气不能通过环与汽缸接触面的间隙。活塞环在燃气压力作用下，压紧在环槽的下端面上，形成第二密封面，于是燃气绕流到环的背面，燃气压力对环背的作用力F2使环更紧地贴在汽缸壁上，形成对第一密封面的第二次密封，如图2-19所示。
   高温高压燃气从第一道气环的切口漏到第二道气环的上平面时，由于第一环切口的阻力，压力已有所降低，又把这道气环压贴在第二环槽的下端面上，于是燃气又绕流到这个环的背面，如此下去，从最后一道气环漏出来的燃气，其压力和流速已大大减小，因此漏气量也就很少了。
为减少气体泄漏，将活塞环装入汽缸时，各道环的开口应相互错开。如有三道环，则各道环开口应沿圆周成120°夹角;如有四道环，则第一、第二道互错180°，第二、第三道互错90°，第三、第四道互错180°，形成迷宫式的路线，以增大漏气阻力，减少漏气量。

    ③约翰迪尔强鹿柴油机气环的泵油现象。由于侧隙和背隙的存在，当发动机工作时，约翰迪尔强鹿柴油机活塞环便产生了泵油现象，如图2-20所示。活塞下行时，环靠在环槽上方，环从缸壁上刮下来的机油充入环槽下方;当活塞上行时，环又靠在环槽的下方，同时将机油挤压到环槽上方。如此反复，就将缸壁上的机油泵入燃烧室。
    泵油现象会使燃烧室内形成积炭，同时增加机油消耗，并且可能在环槽中形成积炭，导致环卡死而失去密封作用，甚至折断活塞环。
    ④约翰迪尔强鹿柴油机气环的种类。气环按其断面形状分为很多种，
锥形环与缸壁是线接触，有利于磨合和密封。另外，这种环在活塞下行时有刮油作用，上行时有布油作用。安装这种环时只能按图2-21 (b)所示方向安装。为避免装反，在环端上侧面标有记号(“向上”或“TOP"等)。
    梯形环的特点是当活塞受侧压力的作用而改变位置时，环的侧隙相应地发生变化，使沉积在环槽中的积炭结焦被挤出，避免了环被粘在环槽中而失效的情况的发生。常用于热负荷较高的柴油机的第一道气环。
    桶面环的特点是活塞环的外圆面为凸圆弧形。当活塞上下运动时，桶面环均能改变形状形成楔形间隙，使机油容易进入摩擦面，从而使活塞环的磨损大为减少。另外，桶面环与汽缸是圆弧接触，故对汽缸表面的适应较好。缺点是其圆弧表面加工较困难。目前已普遍应用于强化柴油机的第一道气环。
   扭曲环是矩形环的内圆上边缘切去一部分(如图2 -21  ( e)所示)或外圆下边缘切去一部分 将这种环随同活塞装入汽缸时，由于环自身的弹性变形力不对称而产生断面倾斜，其作用原理如图2 - 22所示。
    当约翰迪尔强鹿柴油机活塞环装入汽缸，其外侧拉伸力的合力F1与内侧压缩应力的合力F2之间有一力臂。，于是产生了扭转力偶M，它使环外圆周扭曲成上小下大的锥形，从而使扭曲环的边缘与环槽的上、下端面接触，防止了活塞环在环槽内上下窜动而造成的泵油作用，同时还增加了密封性，易于磨合，并且有向下的刮油作用。
    约翰迪尔强鹿柴油机扭曲环目前在发动机上得到了广泛应用。扭曲环在安装时，必须注意环的断面形状和方向，应将其内圆切槽向上，外圆切槽向下。第一道环多为内圆上边缘切口，不能装反。

(2)约翰迪尔强鹿柴油机油环
约翰迪尔强鹿柴油机油环有两种结构形式:整体式和组合式，
整体式油环用合金铸铁制造，其外圆面的中间切有一道凹槽，在凹槽底部加工出很多穿通的排油小孔或缝隙。
组合油环由上、下刮片和产生径向、轴向弹力的衬簧组成。这种环片很薄，对汽缸壁的压力大，具有刮油作用强、质量小、回油通道大的特点。在高速发动机上得到广泛应用。
     油环的刮油作用如图2 - 24所示。无论活塞上行或下行，油环都能将汽缸壁上多余的机油刮下来。刮下来的机油经活塞上的回油孔流回油底壳。