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摘要:小型農用柴油機活塞環有氣環和油環兩種。氣環是保證氣缸的密封,油環主要是布油和刮油,二者有各自的作用,同時又是統一的,氣環也有布油和刮油的輔助作用一樣,油環也有封氣的輔助作用。同時,氣環和油環都有將活塞吸收的熱量傳給氣缸壁的導熱作用?;诖?,文中對其進行了分析研究。
關鍵詞:農用柴油機構造;柴油機構造;活塞;氣環;油環
小型農用柴油機構造中活塞環對于其使用十分重要?;钊跉飧變茸鞲咚偻鶑瓦\動,通過高速往復運動,使柴油機受熱膨脹,最后通過這樣的情況進行工作,所以,柴油機活塞與柴油機氣缸之間要注意留有適當的間隙,以保證柴油機能夠正常工作。這種情況下,柴油機的間隙在工作中可能會造成燃氣漏入曲軸箱,所以柴油機在具體使用過程中要用活塞環來對其進行密封,進而能夠正常開展工作。
1氣環的構造
農用小型柴油機氣環是一個有切口的彈性圓環,其在自由狀時表現出的情況是,氣環的外徑比氣缸直徑大。但是在其進行工作之后,尤其是在裝入氣缸后,依靠自身的弾性與氣缸壁緊密貼合。常用的氣環有:矩形環、錐形環、扭曲環、梯形環、桶面環,其具體表現在于各個環的斷面形狀不同,工作原理大體相當。
(1)矩形環,也叫平環:小型農用柴油機的具體構造斷面形狀表現為矩形,其構造十分簡單,而且在制造上方便,因其導熱性良好,在農村應用的比較多,但是其不良的表現有“泵油作用”情況的出現。
(2)錐形環:具體表現是其環的斷面呈錐形,外觀與氣缸壁接觸壓力大,因其具有良好的密封性,所以其磨合性也好。錐形環隨活塞上行時,由于錐角的“油楔”作用,這樣的結果能夠使其能在油膜上進行“飄浮”的滑動情況,進而能夠減少環的磨損;在柴油機進行工作時,隨活塞下行時,因其具有良好的刮油作用,所以能夠減少潤滑油的消耗,有被推離氣缸壁縮向環槽的趨勢,所以不宜作第一道氣環。常被用來作第二、三道氣環。
(3)扭曲環:小型農用柴油機扭曲環的內側上方有一個臺階形缺口。這就是其基本情況,環的上下彈力不均勻,會產生扭曲變形,増大了接觸壓力,減小了環與氣缸壁的接觸面積,限制了環在環槽中上下竄動,既增加了密封性,又避免了泵油現象。
(4)梯形環:斷面呈梯形,當活塞在變化方向的側向力作用下橫向擺動時,從而能把膠狀沉積物從環槽中擠出,環的側隙則會發生變化,并能使間隙中的潤滑油更新。
(5)桶面環:小型農用柴油機環的外圓表面為凸圓弧形,當其隨活塞在氣缸中往復運動時,故對氣缸表面和活塞偏擺的適應性均較好,均能與氣壁形成楔形空同使潤滑油容易進入摩擦面而減少磨損接觸,有利于密封。但凸圓弧表面不易加工。
2油環的構造
油環有普通油環和組合油環兩種。組合式油環有鋼片式和螺旋撐簧式兩種。普通油環比氣環厚,小環槽內均勻分布著銑出的槽形孔或鉆出的小孔,其外圓表面開有小環槽,油環的外圓刮下的多余潤滑油。
(1)螺旋撐簧式油環。小型農用柴油機在其內圓槽里,由于裝有起支撐作用的螺旋撐簧,這樣一來使該環對氣缸壁產生較大的接觸壓力,因此在具體應用中它具有較好的刮油能力,環的開口應在撐簧接口的對面。
(2)鋼片式組合油環。由徑向襯環、扁平環(又稱刮油環)和軸向波形環等組合而成。依靠軸向波形環的彈性,形成端面密封,會使扁平環緊貼在環槽的上下端面,防止潤滑油上竄;徑向襯環使扁平環外圓緊貼氣缸壁,有利于刮油。由于扁平環較薄,各扁平環又獨立工作,加之襯環彈力較大,并能消除活塞變形擺動的影響,所以能很好地適應氣缸壁的不均勻磨損。
3活塞環環開口間隙及側隙的構造
(1)開口間隙。小型農用柴油機在具體工作中,當活塞和活塞環裝入氣缸套后,為防止活塞環受熱膨脹而卡死,活塞環切口處應保留一定的間隙,這個間隙稱為“開口間隙”,其大小與缸徑有關,小型柴油機上一般為0.25~0.50mm。開口間隙過小,從而加速活塞環的切口形狀活塞環與氣缸壁的磨損,易使活塞環卡死,甚至造成活塞環折斷或刮傷缸壁;開口間隙過大,則會因密封不好而產生氣缸壓啟動困難、縮力不足、功率下降和竄燒機油等故障?;钊h的切口形狀,常用的有搭接口、斜切口及直切口等三種情況。
(2)側隙?;钊h與環槽之間在高度方向上也應留有一定的間隙,稱為“側隙”,一般為0.04~0.15mm。側隙過小,活塞環會因受熱膨脹而卡死在環槽中,不起密封和刮油作用,使環失去彈性;反之如果說側隙過大,則會表現出密封不好,環與環槽撞擊會加速磨損,對氣環來說,還會加劇其“泵油作用”。
作者:李長江 單位:吉林省通榆縣團結農業機械推廣中心站