发动机配件之活塞环的特点
针阀座的座面角为58030而针阀的锥角为600(少数有900的)。角度之间的这种微小差异,可以使针阀和针阀体的座面接触为“线接触”,要求接触线应在针阀锥面的大端部位。其作用是补偿表面粗糙度的不规则和同心度的偏差。这个夹角差慢的大小与喷油时的跳动响声有很大关系。座面密封不好,表现为渗漏或滴漏,结果导致燃烧恶化,增加积炭,甚至产生不规则的敲击声,工作不均匀和排气冒烟。活塞环滑动面最大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,第一道气环磨损量最大,第二道环约为第一道的一半左右,油环的磨损量最小。例如,装在斯太尔WD615发动机上的活塞环经过500h可靠性试验后,第一道气环开口间隙磨损为0.4~0.6mm,第二道开口间隙磨损为0.25~0.4mm,油环开口间隙磨损为0.3~0.55mm。但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。
根据磨损机理,活塞环磨损可分为正常磨损、熔着磨损(划伤,擦伤)、磨料磨损及腐蚀磨损。但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;上下端面则以因活塞做往复运动而引起的撞击磨损为主。
发动机配件的活塞环和缸套之间的磨损具有如下几个特点:
1.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。
2.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,特别是第一道气环,在高温高压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。