二、传热作用
内燃机活塞是在每次爆发的高温高压气体的作用下工作的。因此,如果不及时地将活塞顶部的热量散发出去并冷却之,那么活塞上部就会严重过热。其结果是,由于活塞不正常膨胀而刮伤,同时由于硬度降低而使活塞早期磨损,由于机油变质而引起粘环,由于活塞顶和活塞销座处强度降低而损坏等等。这些都对发动机的正常工作带来致命的危险。由此可见,活塞环的作用包含了将燃烧气体造成的活塞高温传给缸体,即对活塞起到冷却作用。据有关资料介绍,活塞顶部大气层受热量中有70%-80%是通过活塞传给缸壁而散掉的。
三、支承作用
活塞因受气体压力而作往复运动,这种往复运动通过曲轴变为旋转运动,所以活塞环承受着侧推分力。因此,活塞环填补了活塞与汽缸之间的间隙,并经常与缸壁接触而作滑动运动。它不仅防止了窜气,控制机油,而且还防止活塞与缸壁的强烈接触。亦高压气体达到环的背隙中,其压力把活塞环外圆压向汽缸内壁,使活塞保持浮动状态。可以认为,这时活塞环与环槽必须留有合适的侧隙和背隙。一般情况下,背隙的作用有两个:第一在于防止因活塞环和活塞的膨胀而使环粘着在不槽中;第二在于提高活塞环滑动面的接触压力。起到了防止活塞与缸壁强烈接触的作用。
四、保持气密性
活塞环是所有发动机零件中唯一作三个方向运动的零件。同时也是使用条件中最为苛刻的零件。发动机燃烧室在爆炸的瞬间,燃气温度可达到2000℃-2500℃,其爆发压力平均达到50kg/cm平方,活塞头部的温度一般不低于200℃。活塞是作往复运动的,其速度和负荷都很大。因此活塞环是工作在高温、高压条件下的。尤其是第一道气环,承受的温度最高,润滑条件也最差,为了保证它具有和其它几道环相同或更高的耐用性,常常将第一道气环,的工作表面进行多孔镀铬处理。多孔镀铬层硬度高,并能贮存少量的润滑,以改善润滑条件,使环的寿命提高2-3倍。倘若由于多种原因引起汽缸的密封不良时,会引起压缩压力下降和燃烧气体的窜漏,高压高温气体将穿过缸壁与活塞环之间的微小空隙,由此而引起的故障是破坏了活塞环与缸壁之间的所必需的油膜,以致形成了金属之间直接接触的干磨擦状态,从而导致了因干磨擦而烧伤的拉伤活塞、活塞环和汽缸,使发动机产生异常磨损。泄漏的高温气体窜入曲轴箱使机油变质和产生硬质油泥,使活塞环发生粘着等故障。
网站题目:康明斯柴油发电机组活塞环的作用及功能
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