2.1 车辆发动机活塞环及应用
活塞环是车辆发动机的一个非常重要的零件,也是运动摩擦副零件中唯一作轴向运动、径向运动和旋转运动(二冲程活塞环因定位销的作用不作旋转运动)的零件。为确保发动机能连续有效地工作,将可燃混合气全部有效功传给活塞,必须使气缸与活塞之间有良好的密封性能。
2.1.1 活塞环概述
用金属、石墨、填充聚四氟乙烯等制成的密封称为硬填料密封,也就是活塞环。它具有耐热、耐压和高速性能,广泛用于内燃机、压缩机、泵等设备的往复密封和旋转密封。为了能补偿磨损和适应轴的跳动,硬填料密封一般采用分瓣式、开口式或唇式的结构形式。
活塞环是借助于圈簧或气体的压力差使密封圈(分瓣式、开口式或浮动式)贴附在活塞杆或填料盒上,以获得自紧密封。
(1)发动机活塞环
活塞环是发动机中的重要部件,它的主要作用是确保气缸具有良好的气密性,减少漏气。如果活塞环的密封性达不到要求,就会产生气缸压缩压力不足或者使燃气漏到曲轴箱中,也有可能使机油进入燃烧室,进而引起发动机功率下降、油耗量增大甚至导致发动机拉缸等事故。另外,气缸内的气体压力也会影响发动机。压力过大将会增加发动机的功率损失,加速活塞环的摩擦损耗;压力过小则不能达到活塞环的密封作用。活塞环一般由头道环、二道环和钢制组合式油环所组成,如图2-1所示。
图2-1 活塞环组结构示意图
(2)活塞环的主要结构参数
活塞环的主要结构参数如图2-2所示。
图2-2 活塞环的主要结构参数
①公称直径(d1) 活塞环的公称直径d1是指活塞环外侧面的直径,与缸体的内径相等,由发动机的规格决定。
②厚度(a1) 活塞环的厚度a1是指环的外侧面与内侧面之间的径向距离。在活塞环的参数设计中,它是很重要的尺寸,会影响到活塞环的运动。
③环高(h1) 活塞环的环高h1是指环的上、下表面之间的轴向距离。该尺寸同样关系到活塞环的运动,是一个重要的设计参数。
④环的开口间隙(s1) 活塞环的开口间隙s1是指把环装进气缸中,开口的两个端面之间的距离。开口间隙的存在能够有效地避免活塞环因受热膨胀而引发的开口咬合事故。
⑤自由开口间隙(m) 自由开口间隙m是指活塞环在无约束情况下,开口的两端部之间的距离。
⑥活塞环在环槽中的间隙 活塞环在环槽中一般有两个间隙,如图2-3所示。
图2-3 活塞环间隙
a.侧面间隙 是指活塞环放进环槽后,环的上表面与环槽上表面之间的间隙。此间隙有一个取值范围(表2-1),如果取值太大,就会使活塞环在环槽内的轴向振动幅度变大,导致接触面的磨损变大;如果取值太小,又会限制活塞环在环槽内的正常运动,同样是不允许的。因此,活塞环的侧面间隙要有一个合理的取值范围。
表2-1 汽油机活塞环侧面间隙
b.背面间隙 是指活塞环与活塞及缸体装配好后,环的内侧面到环槽底面之间的距离。背面间隙的存在可以有效地避免活塞环在受热膨胀或者振动时与环槽底部发生碰撞。
(3)活塞环的基本形状
活塞环的截面形状与它的性能有着密切的关系,活塞环根据其截面形状、受力特点基本上可以分为以下几种类型。
①矩形环 如图2-4所示,活塞环的截面形状是矩形,这是最早出现的活塞环,也是最基本的截面形状,其结构十分简单,性能相对比较差,目前已经很少使用了。
图2-4 矩形环
②梯形环 如图2-5所示,活塞环的截面形状为梯形,可以有效地预防卡环事故的发生。侧面间隙会随着活塞环在环槽内的径向运动而发生改变,并且当燃气压力作用于环的侧面时,会产生一个沿径向指向外侧的压力分量,从而加强了活塞环的密封效果。
图2-5 梯形环
③锥面环 如图2-6所示,锥面环与缸壁的接触属于线接触,接触压力比较高,因而可以提高环的磨合性能,并具有良好的布油和刮油能力。但环的锥度不宜过大,否则会削弱第一密封面的密封,甚至会产生漏气事故。
图2-6 锥面环
④桶面环 如图2-7所示,桶面环的外表面呈凸圆弧状,这种活塞环具有优良气密性、润滑特性和贴合性,由于将棱缘改为圆弧,抗拉缸能力变强,因此使用非常广泛。
图2-7 桶面环
⑤扭曲环 扭曲环分为正扭曲环和反扭曲环。在矩形环的截面上方内侧去除部分材料,通过自身的弹力作用使截面扭曲成为碟子形状,如图2-8所示,即正扭曲环;相反,在矩形环的截面下方内侧去除部分材料,通过自身的弹力作用使截面扭曲成为盖子形状,如图2-9所示,即反扭曲环。扭曲环与环槽的接触也属于线接触,因而具有良好的磨合性、密封性和布油、刮油能力。
图2-8 正扭曲环
图2-9 反扭曲环
⑥倒角环 如图2-10所示,把锥面环和反扭曲环综合到一起就形成了倒角环。它同时具有锥面环和反扭曲环的优点,多用于气缸中的第二道环上。
图2-10 倒角环
(4)活塞环的作用
活塞环虽然看起来结构十分简单,但它却是发动机内部的重要零部件,是气缸密封性形成的重要组成部分。如果没有活塞环,发动机将不能工作。活塞环按其不同的用处可分为气环和油环。气环的主要作用是形成良好的气密性,防止气体的泄漏,同时还可以将活塞顶部吸收的大部分热量传递出去,以达到降温的目的。油环则用来清除附着在缸壁表面上过多的机油,并形成一层厚度相差不多的润滑油膜,这样既可以防止机油进入气缸,又可以减小活塞环的摩擦损耗,减小摩擦阻力。
简言之,活塞环的主要作用包括密封、控油、散热、支撑四个方面。
①密封作用 为了使内燃机具有足够大的压力,必须确保气缸有良好的密封性。内燃机运转时,活塞环在气缸内同时进行着径向运动、上下的轴向运动和不规则的旋转运动。在燃气爆燃时,最高温度可达到2000~3000℃,活塞顶部的工作温度一般为200℃左右。在这样恶劣的工作环境下,又由于加工误差和环面磨损的存在,使气缸内不可避免地存在少数漏气点,这就造成了气体压力的下降和燃烧气体的泄漏。一旦泄漏的气体进入曲轴箱中,就会使部分机油变质劣化,进而引起活塞环发生故障。
因此,如何保证活塞环的密封性是非常重要的。头道气环离燃烧室最近,温度也最高,其主要作用就是密封气体和传递热量。由于它的工作状况最为恶劣,所以多选用强度比较高的球墨铸铁或钢质材料,再通过一些表面处理方法,提高环的整体性能。同时,为了避免产生的碳化物及胶状物堆积在头道气环的侧面,造成活塞环卡死,一般头道环都选用桶面环或梯形环,这种环的润滑效果比较好,与缸壁的磨合性也好,可以有效地避免碳化物堆积、结胶。
②控油作用 活塞环在恶劣的环境下工作,为了使其更好地发挥功能,防止机油上窜并保证消耗量适中,要求活塞环有良好的控油能力。在吸气过程中,活塞下行,使燃烧室内的压力比曲轴箱中的小,此压力差的存在能够使机油通过间隙进入燃烧室燃烧,导致机油消耗量大增。第二道气环能够对从头道环泄漏的气体起到进一步密封的作用,还能将附着在缸壁上多余的机油清除掉,同时布下一层油膜。
③散热作用 燃气燃烧会产生大量的热,如果不能很好地把活塞头部吸收的热量传递出去,那么活塞头部就会因吸收过多热量而严重过热。活塞会因过度受热膨胀而产生损伤,并且高温会使活塞材料变软而产生不必要的磨损,还可能因机油变质而引起粘环等。活塞环的一个重要作用就是将发动机工作过程中产生的热量及时地传递出去,冷却活塞及相关部件。活塞头部吸收的热量中大部分是通过活塞环传递出去的,这部分热量占总热量的70%~80%。
④支撑作用 由于曲轴的旋转运动,活塞环在上下运动的过程中会受到径向推动的分力。活塞环位于气缸壁和活塞之间,并与气缸壁表面作上下运动。它既能保障气缸的密封以防燃气的泄漏,还能控油、布油利于润滑,并能阻止活塞与气缸壁发生直接撞击。当高压燃气进入到活塞环的背隙时,就会产生径向推力把活塞环紧紧压向缸壁,使活塞形成悬浮的形态。因此,保留合理大小的侧面间隙和背面间隙是十分必要的。背隙的存在有两个主要功能:一方面是为了避免活塞环因受热膨胀而卡在环槽里;另一方面是利于高压气体进入以增强环的贴合力,以防活塞与缸壁直接接触。
2.1.2 活塞环材料及其表面处理
活塞环的运动状况十分复杂,不仅存在高速高频的往复运动,还在环槽中作激烈的振动,工作环境恶劣,常受到高温高压燃气的侵蚀。理想的活塞环材料应具有良好的耐磨性、耐蚀性和导热性,足够的力学性能,即良好的抗弯强度和弹力保持性以及在受热状态下有较高的疲劳强度,同时应具有良好的工艺制造性以及和气缸材料的磨合性。自内燃机产生以来,活塞环的材料、结构和制造工艺随着发动机的改进而得到了很大的发展。随着发动机生产向高速、强化、低能耗、低排放方向发展,采用合理的活塞环材料和表面处理方法显得尤为重要。
(1)活塞环材料
①铸铁类 铸铁是活塞环的传统材料,具有良好的耐磨性、工艺制造性和成本低廉的优点。现在比较成熟的铸铁活塞环毛坯的制造工艺有双片或四片铸造工艺。可用作活塞环材料的铸铁有灰铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁。铸铁活塞环的最大特点是含有自由石墨,一方面,石墨本身是润滑剂,因而可以改善摩擦磨损性能,另一方面,石墨可以成为裂纹源,直接影响基体的强度。为了改善其性能,常常加入一些合金元素如Cu、Cr、Mn、Mo、Nb、V和B等并进行一定的热处理。灰铸铁虽然力学性能较差,但它具有优良的顺应性,如工程机械领域中广泛使用的135系列柴油机仍然使用灰铸铁活塞环,其化学成分是石墨C 3.1%~3.5%、化合C 0.65%~0.90%、Si 1.6%~2.1%、Mn 0.6%~1.0%、Cr 0.2%~0.4%、Cu 0.5%~0.7%、P 0.3%~0.7%、S<0.1%。可锻铸铁有较高的强度和疲劳抗力,大功率的装甲车、步兵战车中的发动机活塞环就是可锻铸铁活塞环,但其磨损性能没有灰铸铁好,其典型化学成分的为C 2.8%~3.3%、Si 1.8%~2.5%、Mn 0.6%~0.8%、S<0.1%、P<0.3%、Cr 0.6%~0.9%、Mo 0.7%~0.9%。随着发动机向高速和强化方向发展,活塞环的工作条件变得更加恶劣,尤其是第一道环,承受很大的冲击载荷,易折断,甚至碎裂成很多小块,更要求活塞环材料有高的强度和冲击韧性,球墨铸铁因有接近钢的力学性能而得到广泛应用,现在家用汽车的铸铁活塞环材料基本上为球墨铸铁。现在国内球墨铸铁活塞环材料有铬铂球墨铸铁、铂铜球墨铸铁、稀土镁球墨铸铁、低锰稀土镁球墨铸铁、多元素钒钛球墨铸铁、高硅铁素体球墨铸铁等,高硅铁素体球墨铸铁的化学成分为C 3%~4%、Si 4%~5.5%、Mn 0.25%~0.5%、Mg 0.01%~0.06%、S<0.04%、P<0.2%。典型铸铁活塞环材料的主要力学性能见表2-2。
表2-2 典型铸铁活塞环材料的主要力学性能
②钢类 钢材作为活塞环材料是随着汽车发动机向高速和高强化方向发展而应用开来的。与铸铁相比,钢材具有较高的力学性能和热稳定性。采用钢材作为活塞环材料可以使环的高度降低,同时将活塞环的数量由3片减为2片,使活塞环与气缸套的摩擦减少,这样既降低了机油的消耗,节约了能源,同时又降低了碳氢化合物的排放,保护了环境。随着活塞环用钢材质量的提高,它替代铸铁的部分在不断升高。它主要用于压缩环、螺旋撑簧油环环体(材料为带孔工字钢)、钢带组合油环的刮片及衬环。目前,其在汽油机上的用量比在柴油机上的用量大得多。钢质活塞环的加工方法是先将钢带绕制成毛坯环,然后切开口定型,最后机械加工。制造活塞环的钢材有碳素钢、低合金钢和不锈钢等,其主要性能见表2-3。钢材的耐磨性比较差,需要进行表面处理才能使用。目前,全球活塞环用钢材主要由四大公司提供:日本的日立和特线公司、美国的ASW公司和瑞典的Haldex公司。
表2-3 活塞环用钢材主要力学性能
③复合材料 为了提高活塞环的耐磨性和抗损伤性能,可在活塞环的滑动表面上填充一些耐磨材料。在环的外表面开槽,然后填充多孔性的铁淦氧材料。由于铁淦氧的孔隙能吸附润滑油,在高温条件下,短时间润滑油缺乏也不会产生粘着磨损。活塞环的磨损主要表现为磨粒磨损、粘着磨损和腐蚀磨损。在缺油时,主要表现为粘着磨损,而且磨损量很大,是磨粒磨损和腐蚀磨损的好几倍。铁淦氧的使用使这一情况大大改善。也有采用聚酞亚胺、聚四氟乙烯制成环与钢带胀簧组合成活塞环的。此法多用于第一道环。
④粉末冶金材料 粉末冶金材料具有许多独特的优点。首先具有多孔性,可以用来储存润滑油,这一特点对于润滑状态不良的气缸-活塞环来说尤为重要;其次,可以添加或浸渍石墨、Sb、Sn、Zn、P、Pb和Cu元素,能降低活塞环表面的摩擦因数;再次,可以方便地根据实际需要调整成分和组织,整个工艺过程易于控制。
常用的粉末冶金活塞环材料有铁基和铜基,如化学成分为1.25% C、0.2% Si、0.5% Mn、0.9% Mo、3.0% Cu的铁基粉末冶金活塞环就具有很好的耐磨性。但粉末冶金也有其自身不可克服的缺陷,如多孔性降低了材料的热导率,有可能造成活塞环过热,同时也降低了材料的强度,使其易折断和碎裂。因此,对于粉末冶金活塞环在保证可靠润滑的前提下,应使材料的孔隙率小些。
(2)表面处理
现在活塞环材料绝大多数是球墨铸铁和钢材,需要对它们进行表面处理。常用的方法有表面镀铬、氮化处理、表面喷钼、喷涂陶瓷涂层、激光改性、镀锡或磷化处理等。
①表面镀铬 这是一种传统的改善活塞环表面耐磨性的工艺,它通过在其外圆表面覆盖铬层,改变摩擦面的性质,达到提高工作性能的目的。实践证明第1道环镀铬后,其寿命比铸铁环可延长3~5倍,且气缸磨损量减少1/2,同时延长第2道环、第3道环的使用寿命。镀铬层结构细而致密,结晶中杂质极少,硬度(HV)可达700~1000,摩擦因数较小,对燃烧产物硫酸等的耐蚀性很高。通常在镀铬层上形成网或槽或孔,以利于储油。镀铬工艺过程毒性大,污染环境;镀铬过程能耗高,劳动量大;另外镀铬层极脆,容易脱落,造成气缸损伤。因此,在发达国家,这种工艺已经被淘汰。
②氮化处理 随着钢质活塞环使用越来越多,钢质活塞环的氮化处理研究也越来越广泛和深入。与镀铬相比,氮化处理工艺便宜可靠,不污染环境。近年来,在发达国家,渗氮活塞环已经取代镀铬活塞环成为汽油机所需低油耗的标准设计,占据发动机配置的主流地位。活塞环经氮化处理后,会形成铁和铬等的氮化物硬质表层,硬度(HV)达1000~1400,耐磨性远远高于镀铬环,摩擦试验表明经过氮化处理的活塞环的耐磨性是镀硬铬活塞环的5倍,台架试验表明是镀硬铬耐磨性的2.5倍。氮化层由白色层和扩散层组成,白色层非常脆,容易剥落而造成气缸拉伤,必须去除。氮化处理工艺有气体氮化、等离子氮化和QPQ盐浴氮化等。气体氮化工艺是在510~540℃条件下将活塞环放入渗氮气氛中进行热处理,气氛可以是NH3或NH4Cl的分解产物,使用NH4Cl效果更佳,因为分解出来的HCl气体可以破坏致密的Cr2O3钝化膜而使氮原子顺利渗入,但必须加入适量NH4C1并使其缓慢挥发,否则大量挥发的HC1不但会严重腐蚀炉罐内壁且与作为渗氮介质的NH3在排气口附近相遇又形成NH4C1结晶粉末而堵塞排气管道,使氮化处理中断。等离子氮化是将清洗干净后的活塞环放入等离子渗氮炉中,渗氮温度和保温时间为(540℃±10℃)×6h,同时在炉内通入微量的稀土溶液,加速渗氮。如何抑制脆性白色层生成是活塞环氮化处理工艺研究中必须十分重视的问题。另外,在氮化活塞环上再喷涂或沉积氮化物陶瓷,如TiN、CrN、MoN等,可以进一步改善活塞环的摩擦性能。
③表面喷钼 活塞环表面喷钼也是一种常用的表面处理工艺,采用火焰喷涂或等离子喷涂的方式。喷钼活塞环具有不易拉伤气缸套的特性,并有较好的耐磨损的性能。喷钼活塞环和非镀铬气缸组成的摩擦副,大大提高了活塞环的耐久性和初期磨合性,同时还能防止燃烧产物对本体的侵蚀。涂层厚度为0.1~0.2mm。钼涂层之所以具有良好的耐磨损性能,是因为其熔点比铬高,摩擦因数同铬一样低,硬度(HV)也高,约为1070。同时,喷钼层表面具有起保油作用的孔,孔隙率达10%~15%,它不像镀铬层孔隙仅限于表面层,而是沿整个涂层分布,长期使用多孔性也不变,另外,喷钼层与基体环结合良好。但喷钼活塞环也存在一些问题,如磨损量比镀铬活塞环大,高温容易氧化剥落,缺油或油变质时磨损率和摩擦因数均较大。刘稳善等采用在活塞环表面喷涂Mo+28%NiCrBSi复合材料,改善了抗咬死性和耐磨性。国外研究发现,在钼粉中加入Cu粉和Al-Si合金粉末所获得的涂层中能形成CuAl2和Cu9Al4等减摩相,使涂层具有优良的耐磨性能,同时降低了生产成本;也可以通过添加合金元素Al和Ni来提高涂层的抗氧化性。因此,深入研究钼粉合金元素的复合性能及钼粉和陶瓷粉末的混合工艺,有望开发出更加耐磨的活塞环。
④表面喷涂陶瓷层 陶瓷材料的热稳定性好,硬度高,如果能克服陶瓷材料的应力剥落问题,就能完成满足高性能发动机对活塞环的耐磨性能好、抗擦伤性能强、摩擦因数低、耐高温和耐腐蚀等性能要求。随着现代工业技术的发展,等离子喷涂技术日臻完善,可以采用等离子喷涂技术进行活塞环的外圆表面陶瓷涂层强化。
AEGoetze公司研制出了一种涂料CKS-36,它是在铬基上均匀分布含有AIN陶瓷颗粒的复合陶瓷涂层,这种涂层的钢质活塞环已经应用于中速柴油机上。活塞环表面喷涂陶瓷层是活塞环表面处理研究的一个重要方面,通过合理筛选陶瓷材料成分,设计涂层结构,优化涂层制备和加工工艺,就可以研制和开发出高性能的陶瓷涂层活塞环。
2.1.3 活塞环的选配、安装与修磨
活塞环在工作时,由于受高温、润滑条件差的影响,其磨损失效往往要比气缸的磨损极限速度快。随着活塞环磨损的加剧,活塞环的弹力将逐渐减弱,端隙、侧隙增大,使密封性能变差,造成高压气体下窜和润滑油上窜,降低发动机的动力性和经济性。活塞环除磨损失效外,还有一种常见的断裂损坏。由于活塞环脆性较大,在安装时方法不当,或活塞环侧隙、端隙过小和发动机突爆、大负荷的撞击均会造成活塞环断裂。
(1)活塞环的选配
对活塞环的要求是与气缸、活塞的修理尺寸一致;具有规定的弹力以保证气缸的密封性;环的漏光度、端隙、侧隙、背隙应符合设计规定。
①外径尺寸 活塞环有着与气缸、活塞相同加大级别的修理尺寸,以适应发动机修理的需要。发动机气缸磨损不大时,应选配与气缸同一级别的活塞环。发动机大修时,应按照气缸的修理尺寸,选用与气缸、活塞同一修理级别的活塞环。
②弹力 活塞环的弹力是保证气缸密封性的主要条件之一。活塞环的弹力是建立背压的首要条件,也是保证气缸密封性的必要条件。弹力过大使环的磨损加剧;弹力过弱,气缸密封性能变差,燃料消耗增加,积炭严重。
③漏光度 新的活塞环与气缸壁在未磨合之前,环的外圆表面不可能与气缸壁完全贴合,不贴合处与缸壁形成间隙。此间隙可通过灯光进行检验,称为漏光度检验。
活塞环漏光度检验的一般技术要求如下。
a.同一环上漏光不多于两处,每处漏光弧长所对应的圆心角总和不大于45°。
b.活塞环开口两端各30°范围内不允许漏光。
c.漏光度的最大缝隙不大于0.03mm。
④端面平面度 活塞环的端面与活塞环槽的上下端面的接合面是环的第二密封面。此密封面的密封不好,将造成漏气。因此,应检验活塞环端面的平面度。检验方法有两种:一种用专用设备检验,即采用表面粗糙度很小的两平行板,间距为被检环的厚度加上0.05mm的允许翘曲范围,当被检环能无阻碍地通过此间距时表示合格;另一种是简易方法,将环自由平放在平板上,观察其接触情况或平面漏光情况,决定是否采用。
⑤端隙 是活塞环置于气缸内,在环的开口处呈现的间隙,所以又称开口间隙。端隙能防止活塞环受热膨胀而卡死在气缸内。端隙的大小与气缸的直径及各环所受温度有关,一般每100mm缸径,温度最高的第一道环的端隙为0.25~0.45mm,其余各道环温度较低,端隙为0.20~0.40mm。检验活塞环的端隙时,先将活塞环平整地放在待配的气缸内,用活塞头将活塞环推平(对未加工的气缸应推至下点,即磨损最小处),然后用塞尺插入其开口处进行测量。
⑥侧隙 是指活塞环装入活塞后,侧面与活塞环槽之间的间隙。侧隙过大将使活塞环的泵油作用加剧,使环槽岸疲劳破碎,加速环的断裂并使润滑油消耗增加;侧隙过小会使活塞环卡死在环槽内,环的弹力极度减弱,冲击应力加剧,不但使气缸密封性能降低,也容易断环。测量方法是将环放在槽内,围绕环槽滚动一周,应能自由滚动,既不能松动,又不能有阻滞现象。
⑦背隙 是指活塞与活塞环装入气缸后,在活塞环背部与活塞环槽底之间的间隙,一般为0.5~1mm。为了测量方便,通常以槽深和环宽之差来表示。活塞环一般应低于环槽岸边0~0.35mm,以免在气缸内卡死。
(2)活塞环的安装
当把活塞、连杆组装到气缸中时,应注意使各环开口相互错开,避免可燃混合气从活塞环的开口间隙中漏出。装环时,各道环口应相互错开。
有三道活塞环,各环应沿圆周成120°,夹角互相错开。在实际装配中,也可把三道气环开口呈180°安装,即相邻的活塞环开口必须相隔180°安装,这样安装的活塞环开口要比呈120°安装的活塞环开口更有效地避免开口重叠。虽然第一道气环和第三道气环的开口处在一条直线上,但由于第二道气环的密闭作用,不会使第一道气环开口进入的气流直接进入第三道气环开口处。
有四道活塞环,第一、第二道互错180°,第二、第三道互错90°,第三、第四道互错180°,各环开口不要朝着活塞受压侧的方向,从而获得较长的、迷宫式的漏气路线,增加漏气阻力,减少漏气量。
对扭曲环应分清正反,安装时内圆切槽、倒角的槽口向上,外圆切槽、倒角的槽口向下;两种环混装的,内圆切槽、倒角的装第一道环槽,外圆切槽、倒角的装第二、第三道环槽,不能装反。
有镀铬环时应将其装在第一道环槽内,某些锥形环具有标记,安装时有标记的一面应向上。
开口位置应保证与活塞销垂直。
活塞环容易折断,在安装时应使用专用夹具,如无专用夹具,也可用两手拇指适当扳开活塞环端口,食指护着环的四周,小心地将环塞入。
活塞环装入活塞后,环上应涂抹润滑油。
(3)活塞环的修磨
在选配过程中,若活塞环的端隙、侧隙不符合规定,应通过修磨使其达到要求。
①活塞环端隙的修磨 活塞环端隙如太大,则气缸密封性能下降,此时必须更换活塞环。活塞环端隙如太小,可能造成受热膨胀而卡死,此时可采用对环口一端锉修的方法加以修正,注意保持环口端面的平整,并应边锉边量。锉后环的外端应倒角,以防拉伤气缸。
②活塞环的平面修磨 活塞环的侧隙过大,将会造成气缸漏气、窜油,此时应更换活塞环。活塞环的侧隙过小,将会造成活塞环卡死在环槽中,此时可通过车削活塞环槽上、下端面的方法进行修配,也可采用修磨活塞环平面的方法进行修配。修磨活塞环平面可在专用磨床上进行,也可在0号砂纸上进行手工研磨。