发动机活塞和缸体之间是怎么密封的,用的什么材料?

核心提示发动机活塞和缸体之间是通过活塞环来密封的,按材料分主要有合金铸铁、钢质两种,以及极少量的金属陶瓷和聚四氟乙烯。活塞和气缸内壁之间是靠活塞环来保证不漏气。活塞环工作时,首先以自身的弹力与气缸壁贴合,使压缩气体不能从环外圆与气缸壁之间通过,少量

发动机活塞和缸体之间是通过活塞环来密封的,按材料分主要有合金铸铁、钢质两种,以及极少量的金属陶瓷和聚四氟乙烯。

活塞和气缸内壁之间是靠活塞环来保证不漏气。活塞环工作时,首先以自身的弹力与气缸壁贴合,使压缩气体不能从环外圆与气缸壁之间通过,少量压缩气体串入活塞环槽内,作用在活塞环背面,增大活塞环对气缸壁的压力(称为活塞环背压力),使活塞环的密封性能显著提高。活塞环本身的弹力是前提,若活塞环本身的弹力消失,则任何大小的背压力也无法建立,就出现气缸严重漏气现象。

活塞环的作用:

(1)填补活塞与气缸壁的间隙,避免让气缸内的气体漏入曲轴箱而降低发动机的功率。

(2)将气缸壁上多余的润滑油刮回油底壳,以防串入燃烧室。

(3)将活塞头部的热量传给气缸壁。

活塞环分为气环和油环两种。

活塞和活塞环

活塞及活塞环位于发动机的心脏,其工作质量的优劣直接影响发动机的性?。现代发动机的活塞多采用铝合金作材料。其主要优点是质量轻二导热性能好。活塞与活塞环是一对摩擦。为使其工作性能达到最佳化,在选用原材料和工作面的涂覆材料方面,首先应考虑两者间的匹配性。如:活塞环端面进行化学钝化处理,则活塞应选用AEB5型共晶铝(5%的Cu含量)作材料,且对活塞环槽进行磷化处理。随着发动机功率的不断提高和活塞工作寿命的不断延长,普通的铝合金活塞难以满足要求,许多性能更好的新材料应用于活塞中。铝基复合材料的性能已达到使用的最好材料Ni-resist,铸铁的水平,而制成活塞和活塞环后质量大大减轻,与普通铝合金材料相比其高温强度和抗热疲劳性能明显提高,并具有较低的线膨胀系数。可提高活塞使用寿命,降低油耗和废气排放量,提高发动机功率。日本丰田汽车公司的发动机巳广泛采用这种材料,美国公司还研制出用以制作汽车发动机括塞的发泡石墨。这种材料具有比铝高4倍,比铜高5倍的传热系数,以及相对密度低、质量轻、制取成本不高等特点,既可减小质量40%(与金屑制材相比),又可散热制冷,可有效地增加发动机输出功率,改进工作效率。

活塞环是易损件,在工作中与缸套摩擦剧烈,其摩擦损失,占发动机总摩擦损失的60%-70%,因此减轻摩擦和降低磨损是提高效率、延长寿命的重要途径。研究表明,在活塞环(尤其是压缩环)工作面上涂覆一层耐磨微小颗粒物质可提高其耐磨性能和载荷能力。例如;对柴油机压缩环施以铬和陶瓷涂层(AI203的含量为2%-6%),其耐磨强度较普通环提高0.5-1.5倍。有了这种涂层,活塞环的工作面将永久存留一层润滑油膜。有的活塞环的表面涂覆的不是氧化锰山类的微小颗粒,而是极精细的钻石微小颗粒(GDC),这可进一步提高环的耐磨强度。

 
友情链接
鄂ICP备19019357号-22