内燃机活塞环表面处理技术的发展趋势

阐述了现代内燃机活塞环表面处理技术的发展趋势,并据此提出了建议。     

活塞环工作的理论分析

作为运动密封件的活塞环是柴油机的重要零件,其特性决定着柴油机的性能。文章从理论上介绍了活塞环的形状和压力分布之间的关系、磨损的机理及提高其耐磨性的方法。     

机车活塞环抗磨损性能试验研究

用CETR摩擦磨损试验机对机车镀铬活塞环和铬陶瓷复合镀层活塞环的摩擦学性能进行了试验研究,试验结果表明,这2种活塞环虽然摩擦因数基本一致,但铬陶瓷复合镀层活塞环的磨损量不到镀铬活塞环一半,对应缸套磨损量也有所降低,其磨损机理为轻微磨粒磨损,缸套少量块状剥落,明显优于镀铬活塞环。铬陶瓷复合镀层活塞环具有的优良耐磨性能,可在铁路内燃机车上得到推广应用。     

摩擦功率优化的发动机活塞环组

立法者通过汽车排放法规确定了内燃机的发展方向。为了满足排放限值的要求,工业界对新的燃烧方法、机械效率的改善,以及新的排气后处理系统进行了研究。在由活塞、活塞环和气缸滑动表面所组成的摩擦系,即所谓的“动力单元”中,活塞环组具有巨大的降低燃油耗的潜力。Mahle公司得出结论,最佳的低摩擦功率活塞环组可使燃油耗降低5％。     

大缸径发动机活塞环

概述了当代四冲程和二冲程大缸径发动机的活塞环技术,其中包括活塞环的几何形状、轴向宽度、径向压力分布以及开口尺寸等多方面的研究和发展情况,还介绍了活塞环材料、工作面镀层等方面的先进技术。最后,分别针对二冲程和四冲程发动机给出了当代发动机活塞环及其周边部件的构想。     

活塞环双端面磨床磨削后环高检测

通过测定工序能力Cpk值,分析了普通磨床磨削活塞环端面存在的不足及双端面磨床磨削活塞环的优势。针对采用双端面磨床磨削活塞环端面生产效率高、班产量大、工序尺寸稳定等特点,详细阐述了该加工方法中环高尺寸的检测方法。     

活塞环热喷涂工艺研究现状及其发展

活塞环是内燃机的关键零件之一，在汽车、机车、船舶等制造行业占有很重要的地位，它直接影响到内燃机的性能。由于活塞环安装在活塞槽中与气缸接触，随着活塞往复运动，在高温、高压以及化学物质的腐蚀下与缸套相摩擦，所以在环的外圆喷涂或电镀1覆盖层，从而延长其使用寿命。     

机车柴油机活塞环与环槽耐磨性试验研究

简要分析了大功率中速机车柴油机活塞环槽磨损原因,针对目前正在生产应用和开发的活塞环槽强化处理技术,在给定模拟系统条件下,采用MPX-2000盘销式摩擦磨损试验机,进行了现用合金铸铁活塞环与5种表面强化处理活塞环槽的耐磨性模拟试验.试验优选出了适配现用活塞环的中速柴油机活塞环槽强化处理技术.     

中速柴油机,燃气发动机的活塞及活塞环技术

介绍了中速柴油机、燃气发动机活塞的类型、所用锻铝合金材料的拉伸－压缩试验及冷却系统，／防止磨缸的节省环、气环和油环的结构和设计思想、母体材料、镀层种类、环对油耗和其动态性能的影响、目前环组的发展结果以及其它主要的开发领域。     

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。     

提高光纤端面处理与熔接质量的技术探讨

提高光纤端面处理与熔接质量主要有三项关键技术:端面处理技术、熔接技术和熔接损耗的测量技术.熟练使用高档光纤切割机可以快速切出理想的光纤端面;精心选择光纤熔接机、合理选择光纤熔接程序可以大大提高熔接效果;正确使用光时域反射仪(OTDR)可以获得光纤接头的准确损耗值.     

高效组合式活塞环的研究

使用传统活塞环的机车柴油机经常出现"机油消耗高"、"活塞环、活塞环槽磨耗大"等问题。组合式活塞环是在一个环槽内配置两道活塞环,两道环以斜面相贴组成一副气环组。组合式活塞环具有密封性能好,机油消耗量低,使用寿命长,低磨耗和低排放等突出特点,在活塞环研究方面是一项创新技术。     

高压压缩机用活塞环的生产

文章比较了俄罗斯与德国所制造的活塞环在各种性能上的区别.阐述了铸造高性能活塞环的试验过程以及材料应用情况.     

活塞环上工作表面的新材料

炒了延长活塞环的使用寿命，提高发动机的性能，ＭＡＮＢ＆Ｗ公司和另两家活塞环制造工厂，就活塞环工作表面的复层材料，在单缸机上做了２８个方案和３３３种工作表面层材料筛选试验，并在多缸机上验证。最后确认了一种最佳的ＣＫ－３６复层技术，并已推广应用。     

柴油机气缸套和活塞环的新发展

报道了日本ＡＤＤ公司为一种目标发动机开发的新的喷涂陶瓷的气缸套和活塞环的性能特点以及川崎重工业公司的Ａｋａｓｈｉ研究所为该发动机开发的新的活塞环密封方法－空气喷射密封法。试验结果表明：采用新工艺的陶瓷喷涂气缸套和活塞环的磨损率大为降低，平均寿命可延长一倍以上；新的活塞环密封方法亦具有减轻顶环压力负荷和积污，避免燃气窜入曲轴箱等优点。