活塞环是发动机的关键件之一,其工作的好坏直接影响发动机的性能。同时,活塞环又是易损件,检修活塞环时,通常要吊出活塞,因此,常常把检修或者更换活塞环的时间作为发动机的每次检修期限。

活塞环的磨损以及影响因素

汽车发动机的活塞环和缸套之间的磨损具有如下几个特点:

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1.活塞环在上下止点之间作往复运动,速度从静止状态变化到*达30米/秒左右,如此反复地做大幅度运动。

2.做往复运动时,在工作循环的进气、压缩、做功和排气行程中,汽缸压力变化很大。

3.因为受燃烧行程的影响,活塞环的运动经常是在高温下进行的,特别是*道气环,在高温高压以及燃烧生成物所产生的化学作用下,油膜很难建立,使其实现完全润滑比较困难,而常常处于临界润滑状态。

根据磨损机理,活塞环磨损可分为正常磨损、熔着磨损、磨料磨损和腐蚀磨损。但是这些磨损现象不会单独出现,而是同时存在并且相互影响。按照磨损部位,活塞环磨损又可分为滑动面磨损和上下端面磨损。一般来说,滑动面磨损比上下端面磨损大,滑动面主要是熔着磨损和磨料磨损;上下端面则以因为活塞做往复运动而引起的撞击磨损为主。

活塞环滑动面*磨损常出现在汽缸上止点位置,因为该处受高温气体作用,破坏了油膜,造成易于熔着的条件,从而加速了活塞环的磨损。通常所谓的正常磨损实际上包含了轻微的熔着磨损和磨料磨损。各道环滑动面磨损量不一样,*道气环磨损量*,第2道环约为*道的一半左右,例如,装在斯太尔WD615发动机上的活塞环经过500小时可靠性试验后,*道气环开口间隙磨损为0.4~0.6毫米,第2道开口间隙磨损为0.25~0.4毫米,油环开口间隙磨损为0.3~0.55毫米。但是有时油环磨损比中间几道环还大,这是由于受到汽缸表面润滑油分布和吸附杂质的影响。

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活塞环上下端面的磨损主要是因为机油燃油中的硬性残渣以及从大气中混进的尘埃颗粒在上下端面上形成的机械研磨,本质上是磨料磨损。可是,当出现活塞的异常热变形、环槽侧隙变小时,也可能发生熔着磨损。影响活塞环磨损的因素很多,其中活塞环的材料和形状、汽缸套活塞的材料和结构、润滑状态、发动机的结构形式、运转条件、燃油和润滑油的品质等是主要因素。

活塞环的减磨措施

由于影响活塞环磨损的因素很多,而且这些因素往往是交织在一起的。另外,发动机的类型以及使用条件不同,活塞环的磨损也有很大差别,因而不能只靠改善活塞环本身的结构和材料来解决问题,主要可以从以下几个方面来着手:活塞环和汽缸套的材料及良好的匹配;表面处理;结构状态;润滑油及添加剂选择;由于装配和运转时受热而导致的汽缸套以及活塞的变形等。