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有关柴油发电机组柴油机活塞环的选配

文章出处:本站 | 发表时间:2019-04-16

柴油发电机组的活塞环是具有弹性的金属开口圆环,按其功用不同可分为气环和油环两种;安装在活塞头部上端的是2~4道气环,下端的是1~2道油环。

  1. 气环:气环的功用是保证活塞与汽缸壁之间的密封,防止活塞上部的高压气体漏入曲轴箱。当密封不良时,压缩冲程中的气体漏出较多,使压缩终了的压力降低,对于柴油机会造成启动困难。高温燃气漏入曲轴箱还会使活塞温度升高,机油因受热而氧化变质。除密封作用外,气环还起传热作用。活塞顶部所吸收的热量,大部分要通过气环传给汽缸壁,再由外部的冷却介质带走。

    气环特别是第一道气环,除了随活塞沿汽缸壁作高速往复直线运动外,还受到高温和高压燃气的压力以及润滑条件差等因素的影响,从而使气环的力学性能降低,弹性下降,而且会引起润滑油的炭化,甚至可能造成拉缸和漏气。因此要求气环应有足够的弹力,才能使环的四周紧贴在汽缸壁上,这时高压燃气就不可能通过气环与汽缸壁之间的接触而漏出。

    为了改善活塞环的工作条件,使活塞环与汽缸更好的走合,有些活塞环采用了不同的断面,在安装时要特别注意。

    1)基本断面形状是矩形的气环,易于制造、应用广泛,但其磨合性比较差,不能满足发动机日益强化的要求。

    2)基本断面形状采用锥面环结构的气环,工作表面制成0.5°~1.5°的锥角,使环的工作表面与缸壁的接触面减小,可以较快地磨合,锥角还兼有刮油的作用。但锥面环的磨损较快,影响使用寿命。安装时有棱角的一面朝下。

    3)采用扭曲的气环,内圆上边缘或外圆下边切去一部分,形成台阶形断面。这种断面内外不对称,环装入汽缸受到压缩后,在不对称内力的作用下,产生明显的断面倾斜,使环的外表面形成上小下大的锥面。这就减小环与缸壁的接触面积,使扭曲环易于磨合,并具有向下刮油的作用。而且环的上下端面与环槽的上下端面在相应的地方接触,既增加密封性,又可防止活塞环在槽内上下窜动而造成的泵油和磨损。

  2. 油环:油环的功用是将汽缸表面多余的润滑油刮下,不让它窜入燃烧室,同时使汽缸壁上润滑油均匀分布,改善活塞组的润滑条件。

    油环位于气环的下面,其工作温度和燃气压力都较低,而油环为了有效地刮油,又要求有较高的压力压向汽缸壁。因此油环一方面本身的弹力较大,同时又尽可能地减小环与汽缸壁的接触面,以增强单位面积的接触压力。

    油环分为普通油环和组合油环两种。

  1. 普通油环其结构形式与矩形断面气环相似,所不同的是在环的外圆柱面中间有一道凹槽,在凹槽底部加工出很多穿通的排油小孔。当活塞运动时,汽缸壁上多余的润滑油就被油环刮下,经油环上的排油孔和活塞上的回油孔流回曲轴箱。

  2. 组合油环是有几片薄钢片状的片簧和波纹形的衬簧共放在一个油环槽中。钢片组合油环的摩擦件(片簧)与弹力件分开,能避免磨损后弹力减弱而引起刮油能力下降的情况,同时又具有双片油环的特点。  

  1. 柴油机配气机构的主要零件:

    配气机构按其功用可分两组零件:以气门为主要零件的气门组和以凸轮轴为主要零件的气门传动组。

  1. 气门组:

    气门组包括气门、气门座、气门导管、气门弹簧、弹簧座及锁紧装置等零件,为柴油机广泛采用的气门组零件。

    气门:在压缩和燃烧过程中,气门必须保证严密的密封,不能出现漏气现象。否则柴油机的功率会下降,严重时柴油机由于压缩终了温度和压力太低,一直不能着火启动。

    气门导管:气门导管的主要功用是保证气门与气门座有精确的同心度,使气门在气门导管内作往复直线运行。此外,还担负部分传热的任务。

    气门座圈:气门座是与气门密封锥面相配合的支承面,它与气门其同保证密封性能,同时它还要把气门头部的热量传递出去。

    气门弹簧:气门弹簧的功用是保证气门在关闭时能压紧在气门座上,而在运动时使传动件保持相互接触,不致因惯性力的作用而相互脱离,产生冲击和噪声。所以气门弹簧在安装时就有较大的预紧力,同时有较大的刚度。

    气门弹簧锁紧装置:气门弹簧装在气门杆部外边,其一端一支承在汽缸盖上,而另一端靠锁紧装置固定在弹簧座上。

    气门旋转机构:气门旋转机构多用于高速、大功率柴油机的进气门上。

  2. 气门传动组:

    气门传动组主要有凸轮轴、正时齿轮、挺柱、推杆、摇臂和摇臂轴等零部件组成。气门传动组的功用是按照规定时刻(配气定时)和次序(发火次序)打开和关闭进、排气门,并保证来之不易的开度。

    凸轮轴与正时齿轮:凸轮轴是气门传动组的主要零件,气门开启和关闭的过程主要是由它来控制。

    挺柱:挺柱的作用是将凸轮的推力传给气门或推杆。挺柱由钢或铸铁揣制成,一般制成空心圆柱体形状,这样既减轻重量,又可获得较大压力面积,以减小单位面积上的侧压力。

    推杆:在顶置式气门机构中,由于凸轮轴和气门是分开设置的,两者相距较远,因此采用推杆来传递凸轮轴传来的推力。推杆一般采用空心钢管制造,以减轻重量。

    摇臂:摇臂是推杆与气门之间的传动件,起杠杆作用。

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