活塞环产品知识 ALBAMA

1. 活塞环产品知识 ALBAMA ALBAMA ENGINE PARTS CO.

2. 活塞环培训目录第一章 活塞环的工作原理及作用第二章 活塞环的结构及工作原理第三章 活塞环的表面处理第四章 活塞环常用术语第五章 活塞环的材料第六章 活塞环的质量标准及检测方式第七章 活塞环的安装说明 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

3. 第一章活塞环的工作原理及作用 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

4. 1、1活塞环的工作环境 1)高压; 2)高温; 3)高速; 4)变负荷5）润滑困难 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

5. 1.2活塞环的组件 1、第一道气环工作环境最为恶劣，高温高压，第一道气环的主要功能是密封气体和带走热量。 一道环 2、第二道气环主要功能是与第一道气环一道密封燃烧室。 二道环 油环 3、油环顾名思义，主要用来刮油，刮走钢壁上多余的润滑油，保持适度润滑，减少机油消耗。 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

6. 1.3活塞环在发动机中的四大主要作用: • 1活塞环的密封作用 • 2.活塞环的控油作用 • 3.活塞环的传热作用 • 4.活塞环对活塞的支撑作用 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

7. 1.3.1活塞环的密封作用 • 1:燃烧室的组成： • 汽缸、汽缸盖、活塞、活塞环、汽门等。 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

8. 1.3.1活塞环的密封作用 ２：燃烧室必须尽可能的密封气体，这样快速燃烧的油气混合物才能推动汽缸的活塞向下运动带动曲轴转动，此功能称为“密封气体”。 ３：其中第一道环密封80-90%的气体;第二道环密封10-20%的气体;油环密封约5%的气体. 4:不用活塞环可以吗? 第一道气环主要是密封气体第二道是密封气体与调节油膜厚度 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

9. 1.3.2活塞环的控油作用 1、活塞环的控油作用: 是指避免机油过多进入燃烧室,将机油消耗保持在所需水平,同时降低有害废气排放。 2、其中油环控制约70-90%的机油,气环控制约10-20%的机油; 回油孔 油环刮下机油由漏油孔流入活塞。 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

10. 1.3.3活塞环的传热作用 1、活塞环的传热作用: 指活塞环将热量从高温的活塞传导至冷却的汽缸壁或发动机缸体上。 2:传热的途径:活塞-----活塞环----汽缸------冷却介质(缸体) 3、传热的效率: 70%~80%的热量从活塞环槽经由活塞环传至汽缸壁. . 活塞的热量通过活塞环传至汽缸壁。 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

11. 1.3.4活塞环的支撑作用 1:活塞环的支撑作用: 是指避免这种撞击现象，减小磨损。 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

12. 第二章 活塞环的结构及形状 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

13. 1:主要分为两种: 气环（压缩环）与油环。 2:按结构分:整体环与组合环； 3:按环断面形状:矩形环、梯形环、楔形环、外切扭曲环、鼻形环、开槽油环、异向倒角油环、同向倒角油环、开槽螺旋撑簧环、异向倒角螺旋撑簧环、同向倒角螺旋撑簧环、钢带组合油环； 4:按外侧面形状:柱面、锥面、桶面； 5:按棱边形状:上侧面内切台、上侧面内倒角、下侧面内切台、下侧面内倒角、内棱边倒角、外圆面棱边倒角、内外圆边面棱边倒角； 6:按镀层形状:无镀层、全镀层、半镀层、镶嵌。 7：按撑簧类型：钢带组合环、螺旋撑簧环 2.1活塞环的分类 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

14. 2.1活塞环的分类 分类原则 ①结构 ④外圆面形状 ②功能 ⑤棱边形状 ③剖面形状 ⑥镀层结构 ⑦撑簧类型 活塞环 ① 整体环 ② 气环 刮环 油环 ③ ③ ③ 矩形环 梯形环 梯形环 槽油环 异向倒角油环 同向倒角油环 鼻形环 外切扭曲环 ④ ⑤ ⑥ 柱面 无镀层 内棱倒角 锥面 镶嵌 ④ ⑤ ⑥ 柱面 内倒角 无镀层 桶面 内切台 全镀层 ⑤ 锥面 内棱边倒角 内棱边倒角 半镀层 外棱边倒角 镶嵌 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

15. 活塞环 分类原则 ①结构 ④外圆面形状 ②功能 ⑤棱边形状 ③剖面形状 ⑥镀层结构 ⑦撑簧类型 ① 组合环 ② 油环 螺旋撑簧环 开槽油环 异向倒角油环 ⑦ ③ 同向倒角油环 异向倒角成形磨削油环 钢带组合环 无镀层 ⑥ 全镀层 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

16. 2.1.2 断面形状分类 1、矩形环　（Ｒectangular ring） 优点: 矩形环是目前用得最多的一种截面形状。结构简单、制造方便，适于大于批量生产。 缺点; 性能较差，在高速强化柴油机上很少应用。 主要用途: 压缩机、割草机及其它两冲 程发动机。 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

17. 2、梯形环　　（keystone ring） 优点: 由于活塞环的径向运动，可有防止碳化物沉积及活塞环结胶卡死； 有利减少漏气。 缺点: 工艺复杂，特别是两侧表面（圆锥面）的精加工较困难。 用途: 通常用于热负荷大的柴油内燃机的第一道压缩环（气环）。 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

18. 3、楔形环　（half keystone ring） 优点： 刮油性能和密封性能良好，磨合性好，抗胶结能力好, 缺点： 半梯形环的弹力比同断面积的矩形环约减少l0% 主要用途： 一般柴油机第一环常采用楔形环。 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

19. 4、外切台扭曲环 scraper ring ( stepped ) 优点： 磨合期短，刮油好，避免环与环槽撞击。 缺点： 气密性较差，漏气量比其它扭曲环大30～50％ 主要用途： 不宜用作第一道环，多数用在油环上面的那道气环。 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

20. 5、鼻形环　Napier ring (undercut step) 优点： 鼻形环具有刮刀般的棱边， 所以刮油能力很好 缺点： 鼻形环的漏气量较大 主要用途： 鼻形环多用于中速内燃机的二道、三道压缩环 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

21. 6、开槽油环　slotted oil control ring 最早使用的油环型式 在环外周切环形槽，形成二道滑肩，面压可达100~150KPA ALBAMA ENGINE PARTS CO.

22. 7、异向倒角开槽油环bevelled-edge oil control ring 优点： 面压较开槽油环高，达300~450KPA。 主要用途： 该环在大功率柴油机中使用较多。 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

23. 8、同向倒角开槽油环double-bevellde oil control ring 优点： 有较高的平均压力。为了减少环的磨损，同向倒角油环的刮油能力比异向倒角油环更强。 主要用途： 该环在大功率柴油机中使用较多。但其仍有被同向倒角螺旋油环取代的趋势。 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

24. 9、开槽螺旋油环coil spring loaded slotted oil control ring 优点： 提高环的径向压力，保证油环与气缸壁均匀而稳定的贴合，减小磨损及降低机油消耗量。较高的弹性保持性 主要用途： 适用于强载的中、高速柴油机。 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

25. 10、异向倒角螺旋油环coil spring loaded double-edge oil control ring 同向倒角螺旋油环coil spring loaded beevelled-edge oil control ring 优点： 较高的弹性保持性，提高了环的径向压力(800~1200MPA)，保证油环与气缸壁均匀而稳定的贴合，能减小磨损及降低机油消耗量。 主要用途： 适用于强载的中、高速柴油机。 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

26. 11、钢带组合油环expander/segment oil control ring 优点： 刮油性好，机油损耗比开槽油环降50~80%，重量轻、环槽磨损轻。缸套的变形适应性强，回油通路面积大,不易积炭 主要用途： 广泛用于摩托车、四冲程高速汽油机及小型高速机 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

27. 2.1.2 外圆形状分类 1、柱面 2、桶面 优点： 桶面环密封性强，润滑好，又因汽缸壁的接触面在初期是很窄的，故磨合期短，还能保证良好的润滑和避免棱缘负荷。 主要用途： 高强化发动机普遍采用 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

28. 3、锥面 （Ｍ） 优点： 锥面环密封性能良好，向下运动时，刮油性好。 主要用途： 锥面环常用于第二、三道压缩环。 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

29. 2.1.3 棱边形状分类 1、上侧面内倒角 2、上侧台内切台 优点： 磨合性好，减轻了环对环槽的冲击；防止窜气窜油的效果都较好，向下刮油的作用也很好。 缺点 向下刮油时有少量机油进入环槽。 主要用途： 适用于中、小功率柴油机第二、三道压缩环。 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

30. 3、下侧面内倒角 4、下侧面内切台 优点： 具有良好的磨合性和密封性， 缺点： 下行刮油作用不好，可能引起窜油 主要用途： 主要与锥面环结合，形成锥面反扭曲环。 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

31. 5、内棱边倒角 6、外圆面棱边倒角 7、内、外圆面棱边倒角 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

32. 2.1.4镀层形状分类 按镀层形状就分为——无镀层（a）、全镀层(b)、半镀层(c)、镶嵌(d)。 b c a d ALBAMA ENGINE PARTS CO.

33. 第三章活塞环表面处理 第三章-----活塞环表面处理 活 塞 环 培 训 资 料 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

34. 3.1 镀铬 3.1.1为什么镀铬: 提高使用寿命 3.1.2镀铬的优点: 硬度高(HV900～l000),抗磨料磨损性能好熔点高(l770℃),改善耐熔着性能 导热性好摩擦系数小 镀铬层 3.1.3镀铬的缺点: 第三章-----活塞环表面处理 磨合期长 3.1.4改良措施： 将外圆加工成桶面将外圆加工成锥面 活 塞 环 培 训 资 料 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

35. 3.2喷钼 3.1.1喷钼环的外观： 喷钼层是多孔组织的贮油结构覆层 3.2.3喷钼的优点: 储油性好缩短初期磨合期熔点高（2640℃） 耐蚀性、气密性与镀铬相近 导热性好 第三章-----活塞环表面处理 3.2.4喷钼的缺点： 耐磨损能力比镀铬环差 附着力较低,钼层易产生剥落成本较高 活 塞 环 培 训 资 料 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

36. 3.3.1什么是磷化 磷化处理是在铸铁环表面生成磷酸盐薄膜 3.3.2磷化层的外观： 黑色,厚度为0.00l～0.003mm 3.3.3磷化的优点: 3.3磷化 具有柔软、存油等性质,能改善磨合和抗拉缸性能,有防蚀、防锈作用。磷化处理所需设备简单、操作方便、成本低、效率高 第三章-----活塞环表面处理 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

37. 3.4氧化3.4氧化处理后活塞环的表面呈深红色 作用与磷化相同，差别就是： 磨合时间较长一点 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

38. 3.5垳磨亮带3.5.1垳磨亮带是什么:将环放入垳磨机中进行垳磨.环在机器中上下运动并自转.这样使环的凸出处磨出一条镜面亮带.由于环的开口处面压较大,所以在开口处的亮带会呈现出喇叭口形. 3.5.2垳磨亮带的优点:增强刮油性能密封性好缩短初期磨合3.5.3珩亮带用在那种环：桶面环 第三章-----活塞环表面处理 活 塞 环 培 训 资 料 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

39. 3.6特殊垳磨特殊垳磨的优点:增强储油性能加快初期磨合 第三章-----活塞环表面处理 活 塞 环 培 训 资 料 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

40. 3.7氮化3.7.1氮化处理一般选用的材料:高铬不锈钢3.7.2氮化的优点:1、提高表面硬度，降低摩擦系数， 增强耐磨性；2、抗腐蚀性能好，导热性能优良；3、有一定的抗熔着磨损性能 氮化深度定义:具有硬度等于或大于700HV的硬化区的深度。这一区域可提供稳定的耐磨性 第三章-----活塞环表面处理 晶相图 活 塞 环 培 训 资 料 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

41. 3.8渗陶 3.8.1渗陶是什么:通过化学方法将陶瓷材料渗入金属表层，使表层形成金属与陶瓷的复合薄膜.3.8.3渗陶的优点:明显的节油效果硬度高、耐高温、耐磨性好良好的导热性尾气排放减少40-60%3.8.2渗陶活塞环与铸环比较：渗陶活塞环的机械性能大大高于铸铁活塞环，耐磨性提高1.5倍，而磨合时间及缸套磨损程度则分别降低22%及30%。 第三章-----活塞环表面处理 活 塞 环 培 训 资 料 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

42. 3.9镀锆3.9.1镀锆处理后活塞环的表面呈金黄色 第三章-----活塞环表面处理 活 塞 环 培 训 资 料 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

43. 第四章活塞环常用术语 第四章-----活塞环常用术语 活 塞 环 培 训 资 料 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

44. 4.1 车副,缸副,环组:一车副:指的是一辆车,即一台发动机.一缸副:指一个气缸.环组:指一个活塞上要用几道环 第四章-----活塞环常用术语 三环组 活 塞 环 培 训 资 料 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

45. 4.1.1 车副,缸副,环组的相互关系: 六缸机 五环组 第四章-----活塞环常用术语 引擎:OM352是五环组,六缸机 活 塞 环 培 训 资 料 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

46. 4.2 环高, 径向厚度, 自由开口, 锥度.4.2.1 环高: 环轴向的高度4.2.2 环的直径：缸套的名义直径4.2.3 径向厚度:即直径方向的厚度.l径向厚度过大，背隙变小，环作径向振动时易与活塞槽干涉，同时环体柔性下降，对缸套的顺应性降低；2 径向厚度过小，背隙增大，泄漏通道面积增大，密封性能降低. 第四章-----活塞环常用术语 活 塞 环 培 训 资 料 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

47. 4.2. 自由开口■ 活塞环自由状态下开口两端间的距离；■ 自由开口过小，其安装应力大，不利 于活塞环安装；■ 自由开口过大，其工作应力大，不利 于活塞环工作。 第四章-----活塞环常用术语 活 塞 环 培 训 资 料 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

48. 4.3 弹力,闭口间隙4.3.1 弹力:切向弹力和径向弹力■ 活塞环实现自张并建立密封面的关键参数；■ 活塞环弹力有径向和切向弹力两种，二者互为关联，且一一对应 ■ 弹力过小则密封面不易建立，压缩气体、高温燃气易泄漏造成整机功率下降；另一方面，弹力过小还会造成机油上窜，导致较高的机油消耗； 第四章-----活塞环常用术语 ■ 弹力过大易导致摩擦面机油过少，油膜厚度过小，甚至油膜破裂，导致磨损加剧；另一方面，弹力过大其摩擦功损耗大，导致整机功率下降； 活 塞 环 培 训 资 料 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

49. 4.3.2闭口间隙■ 活塞环在名义缸径中两开口端之间的距离；■ 在考虑热膨胀因素基础上，较小的闭口间隙有利于密封气体和降低机油消耗；■ 闭口间隙过小将导致环卡死而失去功效；■ 闭口间隙过大将导致较大的气体泄漏和机油消耗。 第四章-----活塞环常用术语 ALBAMA ENGINE PARTS CO.

50. 4.3.3活塞环外圆椭圆度 活塞环的自由状态是决定活塞环密封作用的关键因素。活塞环的自由状态外形分为： 均压形〈正圆形〉、高点环(梨形、桃形)、低点形(苹果形) ALBAMA ENGINE PARTS CO.