普及一下活塞環與活塞之間的那些事
活塞環首先開口僅僅是漏氣的來源之一,而不是全部。活塞環是多道的,有開口,在安裝時是開口錯開安裝,只有活塞環開口端處是惟一的漏憑通道。由予開口很小,并且相互按一定位置錯開,形成迷宮式封氣路線,氣體通過各道氣環口以后,壓力顯著下降,其氣體竄漏量很微小。不開口不行,活塞在工作時要發熱,金屬發熱會膨脹,開口給活塞環一個伸縮量,在有是活塞在工作時活塞環與缸壁之間有磨損,活塞環張開保持與缸壁之間的緊密配合。
這是氣缸活塞上的耐磨環,在氣缸內部運行中起導向與支撐的作用。耐磨環的結構必須是開口的,以保障在高速運行中發熱膨脹而能夠正常運行在實際設計過程中,活塞環的倒角、彈力、運動動態、和環槽的配合情況磨損以及缸體在高溫下的變型還有活塞自身的動態情況都會對漏氣帶來明顯的影響。更改開口位置的具體設計尺寸確實是有效降低漏氣量的因素之一,但是這一行動的前提是其他的控制因素在合理的范圍內。這種雙層結構首先對于活塞和活塞環結構本身就是一種破壞,可以預見的就是在裝配困難和動態性極差。即使控制了其他參數與正常活塞環應用一致,如果這個雙層只是內外兩層的話,那么首先對漏氣的效果很有限,其次裝配上會有很大的問題.如果是靠浮動彈力保持內外圈關系的話,目視在外環會在運輸和裝配過程中從邊緣脫出,如果為了保持外環始終在環槽內,那么就要加寬活塞環的寬度,進而導致活和裝配過程中從邊緣脫出,如果為了保持外環始終在環槽內,那么就要加寬活塞環的寬度,進而導致活塞環的彈力無法下降,對活塞環的整體結構帶來沖擊.而且外環依然是0.3mm的開口,這個對于抑制泄露基本沒有什么幫助.
如果這個雙層還會體現在上下雙層,那就更沒有意義了,且不論無法裝配和極差的磨損特性,在結構上也是沒有意義的,之所以發動機的活塞環有三道,其中密封氣體的2道就是經過長期的實驗發現兩道氣環密封氣體夠了活塞環控制漏氣量有很多好處,關于多大的漏氣量可被接受,國家標準中有計算公式(GBT_19055 汽車發動機可靠性試驗方法-活塞漏氣量計算),各主機廠也有自己的標準.在實際設計的過程中,盡管有些時候有些主機廠由于熱負荷和缸體的熱變性控制失控或者對于活塞環的設計特別是動態設計失控導致漏氣量超標,但在正常開發中我們還沒有發現在漏氣量方面有太多的阻礙。
活塞環設計中,核心應該是在盡可能低的摩擦設計的下盡可能的實現合格的順應性和耐久性(磨損)。也就是說,漏氣量是一個合格就好的課程,而低摩擦是成績越高越好。
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