如何延长活塞环的使用寿命

近年来,随着汽车发动机功率和转速的不断增加,对活塞环的性能与寿命要求越来越高,如何延长活塞环的使用寿命呢?本文将从以下几个方面阐述.     

欧洲越野车辆发动机活塞环的发展趋势

发动机进行涡轮增压,延长了寿命,提高了额定功率,但随之而来的是燃油和润滑油的费用惊人地增长,这是近八年来在发动机研制工作中必需优先考虑的问题。这样,对活塞环就提出了很高的要求。这些要求包括: 改善密封性(减少漏气): 提高刮油性(多节约润滑油); 减少摩擦(降低燃油耗量); 降低磨损率(延长发动机寿命); 迅速可靠地进行磨合运转(降低生产成本)。 改进气环棱边设计,保证减少漏气。镀铬环进行特殊研磨处理,以提高抗拉伤性并减少磨合运转时间。刮油环的高度要特别窄,借助于仿形磨削加工达到非常精确的公差,使之能以低切向载荷工作,从而减少摩擦。 欧洲的柴油机采用这样的活塞环设计,正在证明是成功的。     

如何延长活塞环的使用寿命?

活塞环的性能与寿命跟发动机的工作性能有着直接关系,因此,延长活塞环的使用寿命显得很重要。可以从以下几个方面做起:1合理选材活塞环装在活塞的头部,工作条件十分恶劣,是在高温、高压、高速及润滑条件极差的情况下工作的,因此要求活塞环的材料应具备良好的耐热性、导热性、耐磨性,有一定的韧性、弹性和足够的强度等。目前,广泛采用的活塞环材料为优质灰铸铁、     

GOETZE公司活塞环的发展现状

活塞环是发动机活塞组的主要零件之一,当今发动机的发展不断对活塞环提出新的要求。GOETZE公司是欧洲主要的活塞环生产厂家。本文介绍该公司的活塞环设计,环工作表面形状和涂层、环的材料以及今后发展趋势等。该文所涉及的内容较广泛,可供我们在活塞环设计、制造和使用方面的借鉴。     

活塞环使用的几个误区

近来,随着现代汽车发动机轻量化、高转速、高负荷、大功率、低油耗、低排放、长寿命的发展趋势,发动机中活塞环的工作环境更为恶劣。为适应发动机不断强化的需要,对活塞环的要求亦更为严格。为减少摩擦损失,活塞高度缩短(矮形化),既要相应减少活塞环的数量和高度(活塞环薄形化、超薄形化),又要保证活塞环对缸孔的良好的磨合性能和密封效果。在高温、高压、高速的环境中,活塞环必须具有良好的热稳定性、弹力好、抗腐     

DuroGlide~——用于高燃油效率商用车发动机的新一代活塞环涂层

商用车发动机发展的根本驱动力是提高燃油效率及满足愈加严格的废气排放法规,这为发动机零部件,特别是活塞环的开发提出了重大挑战。在动力气缸中,活塞环组是摩擦损失的重要部件,活塞环组的摩擦损失占发动机总机械摩擦损失的25%,相应影响燃油耗高达4%。要在不影响机油消耗的前提下,减小摩擦功率损失,同时满足由于功率密度增加、缸孔更平滑、润滑减少,以及使用代用燃料等越来越多的活塞环热机械学和摩擦学要求。在这种情况下,以耐磨性和抗刮擦性为特征的活塞环工作表面的可靠性发挥着日益重要的作用。活塞环表面涂层作为关键设计要素,必然是解决活塞环/气缸套摩擦学系统摩擦损失和增加可靠性的主要焦点之一。概述了新一代四面体非晶质碳基(ta-C)活塞环涂层的开发,这项名为"DuroGlide"的活塞环涂层在提高产品性能、减小摩擦方面树立了新的标准。DuroGlide 涂层活塞环与其他同类产品相比,具有更出色的耐久性、耐磨性和抗刮擦性,结合先进的顶环和油环设计,可使商用车发动机节省燃油耗多达1.2%。介绍了DuroGlide涂层如何提供优越的耐磨性和抗刮擦性,从而在润滑条件不良的情况下具有更高的性能和燃油效率。最后,总结了上压缩环和油环的台架试验和发动机验证的基本结果。     

新一代载重车发动机活塞环端面磨损解决方案

排放法规限值的日益收紧对发动机的各项研发工作提出了新的挑战。为了满足改进燃烧和提高发动机效率的要求,导致发动机的负荷增加和磨粒尺度增大。改进发动机会导致活塞环及活塞环槽面临苛刻的摩擦学条件,因而活塞环端面磨损正成为活塞环设计时要解决的关键问题。防止活塞环端面磨损最常用的方法是镀铬。但这种方法在耐久性(厚度太薄)和金相图(表面粗糙)上有一定的局限性。为此,现已开始采用氮化处理的不锈钢第1道活塞环,以改善对端面的保护。与镀铬层相比,氮化层的硬度较高,且比较光洁。然而,对于新一代载重车发动机而言,在某些情况下,采取氮化处理应对摩擦学条件的能力也有其局限性。一种新的解决办法是采用热喷涂工艺。这种工艺能增加保护层厚度,从而减少活塞环与活塞环槽的磨损。为了在严酷的工作条件下评价各种端面磨损解决方案的效果,设计了特殊的发动机试验程序。对各种活塞环技术的评定结果显示,热喷涂的性能最佳。长期试验结果也显示,热喷涂层能提高端面的耐久性。     

活塞环表面处理工艺研究现状及发展趋势

<正>活塞环是发动机的核心零部件，安装在发动机内部的活塞沟槽中，具有密封、导热、支撑等作用，其性能直接影响发动机的输出功率、使用寿命等性能。活塞环长期在高温高压的条件下工作，同时还要承受巨大的冲击和摩擦磨损。活塞环表面处理工艺可以有效提高活塞环的耐磨性，使其可以满足实际应用的需求。如今先进的表面处理工艺已成为提高活塞环性能的主要手段。笔者通过对当前主要的活塞环处理工艺的研究现状及优缺点进行分析，并对其发展趋势做出展望。     

发动机活塞环的减磨措施

活塞环是发动机的关键件之一,其工作的好坏直接影响发动机的性能。同时,活塞环又是易损件,检修活塞环时,通常要吊出活塞,因此,常常把检修或更换活塞环的时间作为发动机的第一次检修期限。 近年来,由于发动机向高速和强化方向发展,活塞环的工作条件越来越苛刻,对其耐磨性也提出了更高的要求。 活塞环的磨损及影响因素 汽车发动机的活塞环和缸套之间的磨损具有如下几个特点: 1.活塞环在上下止点之间作往复运     

谈轻型高速柴油机活塞环

活塞环是发动机的关键部件之一,它在高温、高压、高速以及润滑困难的恶劣条件下工作,尤其是高速柴油机活塞环,因为承受的机械负荷和热负荷更大,工作寿命会更短。因此轻型高速柴油机活塞环的材料和结构有其自身的特点。     

L4—5.5／40无润滑空压机活塞环、气缸过快磨损分析及改进

本文对L4-5.5/40无润滑空压机活塞环、气缸过快磨损进行了分析，找出主要原因所在，同时对冷却器进行改造，降低了气缸内工作温度，使活塞环、气缸寿命延长，并提出了日常维护操作应注意的问题。     

活塞环摩擦学特性在下一代弹性燃料发动机上面临的挑战

目前,随着可再生生物燃料的使用,考虑到从种植、燃料生产到汽车使用的整个生命周期,乙醇在弹性燃料汽车上的应用被认为是低二氧化碳排放的代用方案。在巴西,80%以上的量产汽车都使用弹性燃料。由于乙醇热值较低,为了获得相同的发动机功率,与汽油相比,乙醇的燃烧标定更为激进。这种燃用乙醇时不断增加发动机比功率的需求所产生的机械热负荷对活塞环摩擦学特性是一种挑战。乙醇的使用也带来一些特定的未被明确的摩擦学差异,如燃料稀释润滑油(尤其是在冷起动时),以及具有腐蚀性的工作环境等。在特定的驾驶条件下,曾观察到氮化钢的第1道活塞环表面剥落等早期失效情况。当采用乙醇运行时,弹性燃料发动机呈现更高的最高燃烧压力,并且该峰值出现在曲轴转角上止,点附近。这种状况增加了活塞环的磨损、擦伤的风险及摩擦学上的困难,这些都可能导致氮化层的裂纹及剥落。从摩擦学角度探讨弹性燃料发动机的第1道活塞环性能。讨论了弹性燃料发动机使用乙醇后对第1道活塞环的磨损、擦伤、氮化层剥落及摩擦等特性的影响。用发动机试验来评定耐磨损性和耐剥落性。有关擦伤,进行了环块法摩擦磨损试验,并给出了活塞环的涂层分级。还讨论了第1道活塞环的摩擦特性及对燃油耗的影响。给出了发动机浮动气缸套的试验结果。最后,讨论了克服这些挑战的活塞环技术方案。其中,有改进氮化处理以增加韧性的钢制活塞环,以及应用一种物理汽相沉积涂层,以提高耐磨损性和摩擦特性。介绍了一些摩擦试验台和发动机试验,以支持所讨论的技术方案。发动机试验基于严酷程序,目的是证明或预测弹性燃料发动机燃用乙醇时对性能的影响。     

内燃机铝活塞环槽的耐磨堆焊

<正>上压缩环槽的磨损,目前在各类活塞缺陷当中占主导地位,在多数情况下,它可决定活塞,甚至整个发动机的寿命。提高铝活塞的活塞环槽的耐磨性,对提高发动机可靠性及寿命来说,是一个很重要的问题。 目前提高活塞环槽强度的通常作法是,在活塞环槽区装一耐磨镶圈。耐磨镶圈用耐蚀镍合金、灰生铁或钢制成,其可用机械方法或通过AI-Fin过程形成扩散金属层固定到活塞基     

发动机冷却系统的特殊故障及排除

现代发动机大多具有转速高和热负荷大的特点，因此对其冷却系统的要求比较苛刻。如果冷却液温度过高，则发动机容易产生拉缸、抱轴，甚至捣缸事故；如果冷却液温度过低，则活塞环与气缸壁的磨损加剧，发动机的功率下降，发动机的燃油消耗率上升，并且，发动机的寿命也缩短。由此可见，确保发动机冷却系统的正常工作十分重要。笔者在工作中经常排除一些冷却系统的特殊故障，现予以介绍。     

气缸套的磨损原因及正确维护

发动机气缸套和活塞环是在高温、高压、交变载荷和腐蚀的情况下工作的一对摩擦副.长期在复杂多变的情况下工作,其结果是造成气缸套磨损变形,影响了发动机的动力性、经济性和使用寿命.认真分析气缸套磨损变形的原因,对于提高发动机的使用经济性有十分重要的意义.     

车用6120型柴油机磨合时间的研究

在现生产中,发动机全功率出厂的磨合时间对于不同的机型是有差异的,在确保良好的磨合又能紧缩磨合时间是提高经济效益的一项有效措施。本文对6120型柴油机在生产中全功率出厂的磨合时间进行了研究。试验中对不同的缸套网纹、活塞环型面,润滑油牌号、磨合规范分别进行了选配试验,并逐一介绍各组磨合试验结果。评定发动机磨合效果的主要项目通常是,发动机各项性能指标、活塞环漏气量、润滑油中含铁量、缸套内表面与活塞环外圆面的磨合情况等。根据现有条件,在6120型柴油机全功率出厂磨合时间的试验研究中采用了不同的缸套网纹、活塞环型面、润滑油牌号以及不同的磨合规范,并把这几个变动因素进行了组合试验。     

发动机曲轴箱压力分析

曲轴箱压力是监控发动机活塞，活塞环，缸套密封系统工作状况的重要参数，本文结合试验数据，从结构型式和燃烧状况两方面分析了影响曲轴箱压力的因素。     

大功率柴油机活塞环的发展趋势

提高整机功率、延长使用寿命、采用低质燃油是对大功率柴油机活塞提出的一些要求。优化活塞环-缸套-活塞摩擦系统,利用工作表面的耐磨涂层及发展新的涂覆工艺,改善了活塞环的磨损状况,提高了运行寿命;新材料的应用增加了环的强度;应用整个环副相互作用的研究成果改善了机油消耗并减少活塞环数。     

火花塞匹配试验在发动机设计中的应用

在发动机开发过程中,为使火花塞的热特性和空气间隙与发动机合理匹配,以使火花塞的可靠性和耐久性能满足整车性能要求,需对火花塞进行匹配试验.本文介绍了火花塞匹配试验的方法,并通过试验数据阐述如何合理选择火花塞参数.     

类金刚石涂层在活塞环上的应用

介绍两类针对不同市场需求所设计的类金刚石(DLC)活塞环,并对其性能进行试验验证。该活塞环能大大降低发动机摩擦功损失,减少燃油消耗,提高发动机使用寿命,满足汽车行业绿色环保的发展要求。