普及一下活塞环与活塞之间的那些事
活塞环首先开口仅仅是漏气的来源之一,而不是全部。活塞环是多道的,有开口,在安装时是开口错开安装,只有活塞环开口端处是惟一的漏凭通道。由予开口很小,并且相互按一定位置错开,形成迷宫式封气路线,气体通过各道气环口以后,压力显著下降,其气体窜漏量很微小。不开口不行,活塞在工作时要发热,金属发热会膨胀,开口给活塞环一个伸缩量,在有是活塞在工作时活塞环与缸壁之间有磨损,活塞环张开保持与缸壁之间的紧密配合。
这是气缸活塞上的耐磨环,在气缸内部运行中起导向与支撑的作用。耐磨环的结构必须是开口的,以保障在高速运行中发热膨胀而能够正常运行在实际设计过程中,活塞环的倒角、弹力、运动动态、和环槽的配合情况磨损以及缸体在高温下的变型还有活塞自身的动态情况都会对漏气带来明显的影响。更改开口位置的具体设计尺寸确实是有效降低漏气量的因素之一,但是这一行动的前提是其他的控制因素在合理的范围内。这种双层结构首先对于活塞和活塞环结构本身就是一种破坏,可以预见的就是在装配困难和动态性极差。即使控制了其他参数与正常活塞环应用一致,如果这个双层只是内外两层的话,那么首先对漏气的效果很有限,其次装配上会有很大的问题.如果是靠浮动弹力保持内外圈关系的话,目视在外环会在运输和装配过程中从边缘脱出,如果为了保持外环始终在环槽内,那么就要加宽活塞环的宽度,进而导致活和装配过程中从边缘脱出,如果为了保持外环始终在环槽内,那么就要加宽活塞环的宽度,进而导致活塞环的弹力无法下降,对活塞环的整体结构带来冲击.而且外环依然是0.3mm的开口,这个对于抑制泄露基本没有什么帮助.
如果这个双层还会体现在上下双层,那就更没有意义了,且不论无法装配和极差的磨损特性,在结构上也是没有意义的,之所以发动机的活塞环有三道,其中密封气体的2道就是经过长期的实验发现两道气环密封气体够了活塞环控制漏气量有很多好处,关于多大的漏气量可被接受,国家标准中有计算公式(GBT_19055 汽车发动机可靠性试验方法-活塞漏气量计算),各主机厂也有自己的标准.在实际设计的过程中,尽管有些时候有些主机厂由于热负荷和缸体的热变性控制失控或者对于活塞环的设计特别是动态设计失控导致漏气量超标,但在正常开发中我们还没有发现在漏气量方面有太多的阻碍。
活塞环设计中,核心应该是在尽可能低的摩擦设计的下尽可能的实现合格的顺应性和耐久性(磨损)。也就是说,漏气量是一个合格就好的课程,而低摩擦是成绩越高越好。
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