康明斯柴油發(fā)電機(jī)組活塞環(huán)的作用及功能
康明斯柴油發(fā)電機(jī)組活塞環(huán)按作用分為氣環(huán)和油環(huán)，它的功能有：一是可控制機(jī)油；二是具有支承作用；三是具有傳熱作用；四是能保持氣密性。
一、控制機(jī)油
活塞環(huán)是在高負(fù)荷下和高溫氣氛中沿缸壁來(lái)回滑動(dòng)的。為了更好地發(fā)揮其功能，既要有少量的機(jī)油潤(rùn)滑汽缸和活塞，又必然適當(dāng)?shù)毓蔚舾街诟妆谏隙嘤嗟臋C(jī)油，防止其上竄以保持機(jī)油消耗量適中。為了控制機(jī)油上竄，一般都將活塞上第二道氣環(huán)外圓制成錐面。錐面環(huán)既能在活塞上行時(shí)的滑動(dòng)面上布下油膜，又能在活塞環(huán)下行時(shí)有效的刮去缸壁下端多余機(jī)油，真可謂一舉兩得。這種環(huán)的特點(diǎn)僅在于其接觸壓力高，而且由于上下刮片能夠分別動(dòng)作，即使對(duì)于正圓爌較差的汽缸來(lái)說(shuō)，也具有良好的適應(yīng)性。更重要的是每個(gè)刮片不僅與汽缸之間的滑動(dòng)成處保持密封，而且也在環(huán)槽的上下兩端之間，保持對(duì)機(jī)油的氣密作用，因此封油效果極佳。
二、支承作用
活塞因受氣體壓力而作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這種往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過(guò)曲軸變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以活塞環(huán)承受著側(cè)推分力。因此，活塞環(huán)填補(bǔ)了活塞與汽缸之間的間隙，并經(jīng)常與缸壁接觸而作滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)。它不僅防止了竄氣，控制機(jī)油，而且還防止活塞與缸壁的強(qiáng)烈接觸。亦高壓氣體達(dá)到環(huán)的背隙中，其壓力把活塞環(huán)外圓壓向汽缸內(nèi)壁，使活塞保持浮動(dòng)狀態(tài)。可以認(rèn)為，這時(shí)活塞環(huán)與環(huán)槽必須留有合適的側(cè)隙和背隙。一般情況下，背隙的作用有兩個(gè)：第一在于防止因活塞環(huán)和活塞的膨脹而使環(huán)粘著在不槽中；第二在于提高活塞環(huán)滑動(dòng)面的接觸壓力。起到了防止活塞與缸壁強(qiáng)烈接觸的作用。
三、傳熱作用
內(nèi)燃機(jī)活塞是在每次爆發(fā)的高溫高壓氣體的作用下工作的。因此，如果不及時(shí)地將活塞頂部的熱量散發(fā)出去并冷卻之，那么活塞上部就會(huì)嚴(yán)重過(guò)熱。其結(jié)果是，由于活塞不正常膨脹而刮傷，同時(shí)由于硬度降低而使活塞早期磨損，由于機(jī)油變質(zhì)而引起粘環(huán)，由于活塞頂和活塞銷(xiāo)座處強(qiáng)度降低而損壞等等。這些都對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作帶來(lái)致命的危險(xiǎn)。由此可見(jiàn)，活塞環(huán)的作用包含了將燃燒氣體造成的活塞高溫傳給缸體，即對(duì)活塞起到冷卻作用。據(jù)有關(guān)資料介紹，活塞頂部大氣層受熱量中有70%－80%是通過(guò)活塞傳給缸壁而散掉的。
四、保持氣密性
活塞環(huán)是所有發(fā)動(dòng)機(jī)零件中唯一作三個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的零件。同時(shí)也是使用條件中最為苛刻的零件。發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室在爆炸的瞬間，燃?xì)鉁囟瓤蛇_(dá)到2000℃－2500℃，其爆發(fā)壓力平均達(dá)到50kg/cm平方，活塞頭部的溫度一般不低于200℃。活塞是作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的，其速度和負(fù)荷都很大。因此活塞環(huán)是工作在高溫、高壓條件下的。尤其是第一道氣環(huán)，承受的溫度最高，潤(rùn)滑條件也最差，為了保證它具有和其它幾道環(huán)相同或更高的耐用性，常常將第一道氣環(huán)，的工作表面進(jìn)行多孔鍍鉻處理。多孔鍍鉻層硬度高，并能貯存少量的潤(rùn)滑，以改善潤(rùn)滑條件，使環(huán)的壽命提高2－3倍。倘若由于多種原因引起汽缸的密封不良時(shí)，會(huì)引起壓縮壓力下降和燃燒氣體的竄漏，高壓高溫氣體將穿過(guò)缸壁與活塞環(huán)之間的微小空隙，由此而引起的故障是破壞了活塞環(huán)與缸壁之間的所必需的油膜，以致形成了金屬之間直接接觸的干磨擦狀態(tài)，從而導(dǎo)致了因干磨擦而燒傷的拉傷活塞、活塞環(huán)和汽缸，使發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生異常磨損。泄漏的高溫氣體竄入曲軸箱使機(jī)油變質(zhì)和產(chǎn)生硬質(zhì)油泥，使活塞環(huán)發(fā)生粘著等故障。
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