八活塞环见图62图62活塞环技术要求
活塞环安装技术要求
活塞环安装技术要求活塞环是发动机中的重要部件，其安装质量直接影响到发动机的性能和使用寿命。
为了确保活塞环的正确安装，以下是活塞环安装的技术要求。
1. 活塞环的选择在安装活塞环之前，首先要选择适合的活塞环。
活塞环应与活塞和缸套的配合良好，具有合适的尺寸和材质。
同时，活塞环的形状和数量也要根据发动机的使用要求进行选择。
2. 活塞环的擦拭在安装活塞环之前，应将其进行擦拭。
擦拭时要使用干净的布或纸巾，将活塞环的表面和内部清洁干净，以确保没有杂质和污垢。
3. 活塞环的安装顺序活塞环一般由上环、中环和下环组成。
在安装活塞环时，应按照正确的顺序进行安装。
通常情况下，先安装上环，然后是中环，最后是下环。
安装时要注意活塞环的方向，确保其正确安装。
4. 活塞环的间隙安装活塞环时，要注意活塞环与缸套之间的间隙。
活塞环的间隙应该适中，既不能太大，也不能太小。
如果间隙太大，会影响活塞环的密封性能；如果间隙太小，会导致活塞环卡死或磨损加剧。
因此，在安装活塞环时，要按照发动机制造商的要求进行调整。
5. 活塞环的定位活塞环在安装时要确保其正确的定位。
活塞环应该与活塞上的环槽对应，同时还要注意活塞环的上下方向。
如果活塞环没有正确定位，会导致活塞环的磨损和失效。
6. 活塞环的压缩在安装活塞环时，需要使用活塞环压缩工具将活塞环压缩到适当的尺寸，以便安装到缸套中。
活塞环压缩时要均匀施力，避免过度压缩或不足压缩。
7. 活塞环的检查在安装活塞环之前，应对活塞环进行检查。
检查活塞环是否有损坏、变形或磨损的情况。
如果发现问题，应及时更换新的活塞环。
8. 活塞环的润滑在安装活塞环之前，要确保活塞环和缸套的表面充分润滑。
可以使用润滑油或专用的活塞环润滑剂来涂抹活塞环和缸套表面，以减少活塞环与缸套的摩擦。
通过以上的技术要求，可以保证活塞环的正确安装。
正确安装的活塞环能够提高发动机的密封性能，减少磨损和故障的发生，延长发动机的使用寿命。
因此，在进行发动机维修或更换活塞环时，务必严格按照上述要求进行操作，以确保发动机的正常运行。
活塞设计说明书
汽油机活塞设计说明书：：一、活塞设计要求活塞是曲柄连杆机构的重要零件，主要功用是承受燃烧气体压力和惯性力，并将燃烧气体压力通过活塞销传给连杆，推动曲轴旋转对外作功。
此外，活塞又是燃烧室的组成部分。
活塞是内燃机中工作条件最严酷的零件。
作用于活塞上的气体压力和惯性力都是周期变化的，燃烧瞬时作用于活塞上的气体压力很高，如增压内燃机的最高燃烧压力可达14—16MPa。
而且活塞还要承受在连杆倾斜位置时侧压力的周期性冲击作用，在气体压力、往复惯性力和侧压力的共同作用下，可能引起活塞变形，活塞销座开裂，活塞侧部磨损等。
由此可见，活塞应有足够的强度和刚度，而且质量要轻。
本次课程设计的目的是设计四冲程汽油机的活塞，根据某些现有发动机的参数，确定活塞直径D=73mm。
二、活塞材料活塞材料常用灰铸铁和铝合金，然而由于铸铁材料密度大，产生的往复惯性力也很大，所以目前只用于大中型、低速柴油机上，故采用铝合金活塞。
为了使活塞拥有较好的热导率、高温强度、可锻性以及较小的热膨胀系数，所以才用铝硅铜合金。
三、活塞的结构设计活塞按部位不同可以分为顶部、头部和裙部。
1.活塞顶部设计活塞顶部形状对于四冲程内燃机取决于燃烧室形状，一般有平顶、凸顶和凹顶，此处选用平顶活塞。
活塞顶的厚度δ是根据强度、刚度及散热条件来确定，在满足强度的条件下δ值尽量取小。
对于铝合金材料的活塞δ值，汽油机为（0.06~0.10）D,柴油机为（0.1~0.2）D。
则：δ=（0.06~0.10）*73=（4.38~7.3）mm取δ=5.00mm2.活塞头部设计2.1设计要求活塞头主要功用是承受气压力，并通过销座把它传给连杆，同时与活塞环一起配合气缸密封工质。
因此，活塞头部的设计要点是：1）保证它具有足够的机械强度与刚度，以免开裂和产生过大变形，因为环槽的变形过大势必影响活塞环的正常工作；2）保证温度不过高，温差小，防止产生过大的热变形和热应力，为活塞环的正常工作创造良好条件，并避免顶部热疲劳开裂；3）尺寸尽可能紧凑，因为一般压缩高度H1缩短1单位，整个发动机高度就可以缩短2~5.1单位，并显著减轻活塞重量。
活塞环的材料
第二章活塞环得材料活塞环材料品种繁多、性能各异。
选择活塞环得材料要考虑其使用条件、性能要求与环别等因素。
一般说内燃机活塞环材料应满足下列要求;1在高温下具有足够高得机械强度;2 耐磨且摩擦系数小;3 不易产生粘着,容易磨合;4 加工方便,价格便宜。
这样,就要求活塞环材料应具有一定得强度、硬度、弹性、耐磨性(包括贮油性)、耐蚀性、热稳定性与工艺性等。
目前,活塞环材料主要就是铸铁,随着发动机得强化,出现了从灰铸铁过渡到可锻铸铁与球墨铸铁以及钢材得趋向。
常用得材料与性能见表2-1。
表2-1 活塞环常用材料及性能材料硬度弹性模量㎏/mm2许用应力(㎏) 推荐使用范围工作应力安装应力灰铸铁合金铸铁亚共晶铸铁球墨铸铁碳钢马氏体不锈钢奥氏体不锈钢HRB 95~106HRB 98~108HRB 98~108HRB 100~110HR30N68~72HRC 38~44HR30N 59~679500095000110001550020000200002000025252840505050505580100100压缩环油环压缩环油环压缩环油环ISTIST OIL刮片环IST钢带衬环活塞环得材料主要就是灰铸铁、合金铸铁与球墨铸铁,其材料得成份与性能:1 灰铸铁:其化学成份按活塞环尺寸大小、铸造方法而变化。
含C:3、5-3、75% Si:2、2-2、75% Mn:0、6-0、8% P:0、3-0、8% S:小于0、10%。
含少量铬、钼或钒等合金元素,其性能、抗弯强度30㎏/㎝2以上,硬度HRB94-107,弹性系数8000-11000㎏/mm2弹力衰减率(300℃×2小时)在10%以下。
2 合金铸铁:为了改进铸铁得基体组织,在铁水中另加铬、钛、钨、钒、铜、镍等元素即为合金铸铁。
其硬度比灰铸铁高、耐热性好、弹力衰退小等优点。
3 球墨铸铁:就是将超共晶组织铁水,经镁、铈或钙处理而制成,主要优点就是抗弯强度高达80-120㎏/mm2,比普通铸铁高一倍以上。
活塞环开口间隙标准
活塞环开口间隙标准活塞环是发动机中的重要零部件，其质量和性能直接影响发动机的工作效率和使用寿命。
而活塞环的开口间隙标准是影响其工作效果的重要因素之一。
本文将就活塞环开口间隙标准进行详细介绍，以便广大读者更好地了解和掌握这一知识。
活塞环的开口间隙标准是指活塞环两端开口的间隙尺寸。
合理的开口间隙标准能够保证活塞环在工作时能够顺利地进行热胀冷缩，并能够有效地密封活塞与气缸之间的空间，从而保证发动机的正常工作。
一般来说，活塞环的开口间隙标准应当满足以下几点要求：首先，活塞环的开口间隙应当适中。
如果开口间隙过大，会导致活塞环在工作时产生过大的热胀冷缩变形，影响密封效果；而如果开口间隙过小，会导致活塞环在安装时难以顺利穿过活塞环槽，从而增加了安装难度。
因此，开口间隙应当在一定的范围内，既能够保证活塞环的正常工作，又能够方便安装。
其次，活塞环的开口间隙应当均匀。
活塞环两端开口的间隙应当保持均匀，不能出现明显的不对称情况。
否则，不均匀的开口间隙会导致活塞环在工作时受力不均，影响密封效果，甚至可能导致活塞环在工作中产生过早磨损。
最后，活塞环的开口间隙应当符合设计要求。
不同型号的发动机对活塞环的开口间隙都有相应的设计要求，因此在选择和安装活塞环时，应当严格按照发动机制造商提供的技术要求进行，以确保活塞环的开口间隙符合设计标准。
在实际的发动机维护和维修过程中，对活塞环的开口间隙标准进行合理的控制和调整，能够有效地提高发动机的工作效率和使用寿命，减少能源消耗和排放，从而为环境保护和资源节约做出贡献。
总之，活塞环的开口间隙标准是影响发动机工作效果的重要因素之一，合理的开口间隙标准能够保证活塞环的正常工作和密封效果。
因此，在发动机的维护和维修过程中，应当重视对活塞环开口间隙标准的控制和调整，以确保发动机的正常工作和使用寿命。
活塞环设计
汽车活塞环设计1.环的名称及标记通常有机型、规格、种类（环的剖面形状）基本直径、环高、表面处理等。
1.1环各部分的名称，参见图1、图2图1自由状态的名称图2闭合状态的名称（1）基本直径d1在ISO规格中d1从30～200每隔1-2mm为一挡。
(2)环高h1高转速内燃机需求环惯性力小薄环得到了使用。
（3）径向厚度a1a1的大小很大程度上影响了环的安装和工作应力，各种材料的面压为0.15-0.20Mpa，材料E值及d1/a1参见表1表1材料的弹性模量与d1/a1（4）闭口间隙S 1S1为环放置于内圆为d 1的校圆圈中的开口端距离，内燃机运转时，环材料因膨胀使得S 1减小（不能低头）。
（5）自由开口m计算时采用有效自由尺寸m-s 1,m 用于弹力的调整，m 与d 1的关系； 低合金铸铁m/ d 1=13%～14%，球铁为8%～10%。
1.2环的间隙 （1）侧隙环的断面、环槽高度部分名称参见图3；汽油机柴油机环的一般侧隙范围参见表2 （2）径向间隙工作状态时环槽底径与环内圆面的距离为径向间隙。
内燃机工作时由于活塞的热膨胀，留有间隙是必需的。
（3）扭曲一般采用3max 109.2-⨯=λ～14.5310-⨯rad （10′～50′）⎪⎭⎫ ⎝⎛+∙=ββπλsin 21321x I IZx d m式中λ扭曲角（rad ） m 自由开口mm d 1基本直径mmIx 活塞环由于切槽、倒角等减弱的断面对其中性轴的惯性力矩mm 4β离环背的角度 扭曲环设计参见下图图4 扭曲环设计2.环的形状环的形状按剖面、外圆面形状、棱边形状、镀层、开口形状分为5类。
2.1剖面形状（1）矩形环（2）梯形环梯形环能防止环的黏附（3）楔形环（4）外切扭曲环（5）鼻形环（6）开槽油环（7）异向到角油环（8）同向倒角油环（9）钢带组合油环2.2外圆形状图5中断的鼻形表4外圆形状基本外圆面形状见表4（1）柱面（2）桶面桶面环外圆面呈圆弧形，中央部位凸起，成为润滑面的理想形状。
活塞环开口间隙标准
活塞环开口间隙标准活塞环是内燃机活塞环的重要部件，其质量和结构对发动机的性能和寿命有着重要的影响。
而活塞环的开口间隙则是活塞环安装在活塞环槽中时，开口两端之间的间隙。
活塞环开口间隙的大小直接影响着活塞环的密封性能、磨损情况以及对气缸壁的保护作用。
因此，合理的活塞环开口间隙标准对于发动机的正常运行和性能发挥至关重要。
首先，活塞环开口间隙的标准是根据活塞环的材料、工艺和使用条件来确定的。
通常情况下，活塞环开口间隙的标准是在0.15mm 到0.25mm之间。
这个范围是经过大量实验和研究得出的，既能保证活塞环的密封性能，又能减小活塞环与气缸壁的摩擦，延长活塞环和气缸壁的使用寿命。
其次，活塞环开口间隙的标准还需要考虑活塞环的材料和表面处理。
活塞环通常采用高强度的铸铁材料制成，表面还经过特殊的处理，如镀铬、喷涂等，以提高其耐磨性和耐腐蚀性。
在确定活塞环开口间隙标准时，需要考虑到活塞环的材料硬度、热膨胀系数以及表面处理的影响，以保证活塞环在高温、高压下仍能保持良好的密封性能。
此外，活塞环开口间隙的标准还需要考虑发动机的使用条件和工作环境。
不同类型的发动机，在不同的工作条件下，对活塞环开口间隙的要求也会有所不同。
比如，在高温、高压下工作的发动机，对活塞环的密封性能要求更高，因此活塞环开口间隙的标准可能会偏小一些；而在低温、低压下工作的发动机，对活塞环的密封性能要求相对较低，活塞环开口间隙的标准可能会适当放宽一些。
综上所述，活塞环开口间隙的标准是一个综合考虑活塞环材料、工艺、使用条件和工作环境等因素的结果。
合理的活塞环开口间隙标准能够保证活塞环的密封性能、延长活塞环和气缸壁的使用寿命，对于发动机的正常运行和性能发挥至关重要。
因此，在设计和制造活塞环时，需要严格按照活塞环开口间隙的标准进行生产和安装，以确保发动机的质量和性能。
总之，活塞环开口间隙标准是发动机设计和制造中一个重要的技术指标，合理的活塞环开口间隙标准能够保证发动机的正常运行和性能发挥，对于提高发动机的可靠性和使用寿命具有重要意义。
活塞环装配
操作注意事项
1 正确拆卸和安装活塞环。 2 三道气环的顺序一定要正确。 3 测量断隙时活塞环在气缸内的位置要正确， 并一定要与气缸体平面平行。 4 正确使用塞尺和游标卡尺，保证测量结果准 确。 5 填写工作页时，注意不能将数据填乱。 6 安全文明操作。
பைடு நூலகம் 回顾反思
1、我们学习了活塞“三隙”的测量方法。
陇东职专汽修教研组
活塞环的检测与装配（2）
活塞环“三隙” 的测量
授课教师：郭建习
情景问题
现象：油耗增加，动力性变差，发现
排气管有蓝烟。
1、 活塞环的作用是什么，活塞环分为哪几类？
2 、活塞环的常见耗损形式是什么，其检验方式 有哪些？
内容一 活塞环断隙的测量
1、将活塞环置于待配的气缸内，用活塞 将其推至气缸下部（下止点位置），并保 证环平行于气缸体平面。 2、 取出活塞，用塞尺插入开口处进行 测量。 3、 技术标准：0.25—0.45mm
2、我们进行了活塞“三隙”的测量的操作。
课后作业
1、课后完成本次实训报告。
2、课后结合所学知识自己查阅资料，分析 活塞环的几种耗损对汽车发动机的影响。
活塞环断隙的测量图示
内容二 活塞环侧隙的测量 1 、将活塞环放入环槽内，围绕环 槽滚动一周，环应能自由的滚动，既 不松动又无阻滞现象。 2 、用塞尺测量其间隙。 3 、 技术要求 :0.02—0. 10mm
活塞环侧隙的测量图示
内容三 活塞环背隙的测量
1 、用游标卡尺测量活塞环槽深。 2 、用游标卡尺测量活塞环径向宽度。 3 、 计算二者的差值 。 4 、技术标准：0—0.35mm。
活塞连杆组的检修知识要求掌握活塞连杆组零件作用
图3-40 加热活塞
图3-41 拆卸活塞销
图3-42 专用工具压出活塞销
图3-43 按顺序摆放
2．活塞的检验 1）活塞的清洁 活塞上的积炭主要沉积在活塞顶部，活塞顶部积炭可 用垫片铲刀清除（图3-44）。若活塞环槽内有积炭， 可用凹槽清洁工具或断开的活塞环进行清除（图3-45 ），但应注意不要刮伤活塞环槽底部。最后使用溶剂 和刷子（非钢丝刷）彻底清洁活塞（图3-46）。
图3-36 活塞和活塞销配合情况的检查
（2）取下连杆轴承上轴承。 （3）拆下活塞环 使用活塞环扩张器拆下气环和油环（图3-37），对于组合式油 环可手动拆下上下刮油钢片和衬簧（图3-38）。
图3-37 活塞环拆卸
图3-38 组合油环拆卸
（4）拆下连杆 使用小螺丝刀拆下活塞销两端卡环；将活塞加热到大约80℃；使 用塑料锤和铜棒轻轻敲出活塞销并拆下连杆（图3-39、3-40、341）。对于半浮式直接用专用工具压出活塞销即可拆下连杆（图 3-42）。 注意：活塞、活塞销、活塞环是成套配合的，要按正确的顺序排 列活塞、活塞销、活塞环、连杆和轴承（图3-43）。
工作条件及要求：其在工作时承受着较大的交变载荷 、高速摩擦、低速大负荷时润滑困难等苛刻条件。为 此，要求轴承具有足够的强度、良好的减摩性和耐腐 蚀性。为适应连杆轴承的工作条件，要求减摩合金有 足够的疲劳强度，有良好的抗咬性、顺应性、嵌藏性 ，有足够的结合强度和良好的耐磨性。连杆轴承的背 面应有很高的光洁度。
图3-17 油冷活塞 a）振荡冷却；b）喷油冷却
（二）活塞环的结构 1．功用与工作条件 气环作用：是密封、导热 油环作用：刮油、密封。 工作条件：高温、高压、高速以、润滑困难。
2．活塞环的类型与结构 活塞环按其功用可分为气环和油环两类。 一般活塞环的材料采用灰铸铁、球墨铸铁或合金铸铁。目前汽 车上广泛应用的是合金铸铁（在优质灰铸铁中加入少量铜、铬 、钼等合金元素）。 一些发动机的第一道气环，甚至所有气环，其外圆柱表面一般 都镀上多孔性铬或喷钼，以减缓活塞环和气缸的磨损。 在高速强化的柴油机上，还可以采用钢片环来提高弹力和冲击 韧性。
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八、活塞环
2-62
见图
技术要求
1、热处理硬度91~107HRB 6、退磁处理。
2、环的端面翘曲度＜0.07mm。
7、环的金相组织是分布均匀的细片
3、上、下端面平行度公差为状珠光体，不允许有游离的渗碳0.05mm 体存在。
4、弹力允差±20%以内，弹力8、材料HT200。
19.7kg
5、漏光检查，环的外圆柱面与量具
间隙不大于0.05mm，整个圆周
上漏光不能多于2处，单处弧长不
超过25°弧长，两处弧长之和不大于
45°弧长，且距开口处不少于30°。
1
2
1、零件图样分析
1）活塞环属于环类零件，其直径与壁厚相差较大，在加工中易发生翘曲变形。
环
的端面翘曲度应小于0.07mm
2）活塞环上、下平面平行度公差为0.05mm 。
3）弹力允差±20%以内，弹力19.7kg 。
4）漏光检查，环的外圆柱面与量具间隙不大于005mm ，整个圆周上漏光不能多
于2处，单处弧长不能超过25°弧长，两处弧长之和不能超过45°弧长，并且漏光处距开口处不能小于30°。
5）在磁性工作台上加工之后，须进行退磁处理。
6）环的金相组织应为分布均匀的细片状珠光体。
不允许有游离的渗碳体存在。
7）热处理硬度为91~107HRB 。
8）材料为HT200。
2、活塞环机械加工工艺过程卡 (表2-52
表2-52 活塞环机械加工工艺过程卡 工序号 工序名称
工序内容 工艺装备 1
铸造 铸成一个长圆筒，其尺寸为φ308mm ×φ350mm ×500mm 2
清砂 清砂 3
热处理 时效处理 4
检验 检查硬度及金相组织 5 车 夹一端外圆，按毛坯找正，车端面，见平即可，车外圆至尺寸φ
346mm ，车内圆至尺寸φ314mm CW6163
6 车 倒头装夹，按已加工外圆找正，粗、精车外圆及内圆至图样尺寸。
外圆尺寸为φ340mm ，内圆尺寸为φ318.4mm ，切下厚度尺寸为
92.00+mm (两端面各留0.6mm 磨削余量)
CW6163
7
磨 粗磨活塞环两端面，单边留量0.2mm 。
退磁 M7475 8 车 车端一内圆倒角1.2×45°（专用工装、端面压紧） CW6163
专用工装
39 铣 铣45°开口，宽1.3mm~1.6mm （专用工装、端面压紧） X62W
专用工装
10
热处理 热定型开口，尺寸37.8~38.1mm ，硬度91~107HRB （专用工装） 专用工装 11
检验 检查开口尺寸37.8~38.1mm ，弹力19.7kg ，硬度91~107HRB 12
磨 精磨两端面至图样尺寸8040.0076.0−−mm 。
退磁 M7475 13
钳 修锉飞刺 14
检验 按图样要求检查各部尺寸及精度 15 入库 入库
3、工艺分析
1）该工艺安排是将毛坯铸造成筒形状，粗车切下后再进行单件加工。
若单件铸造毛坯单件加工，其工艺安排，只是粗加工前的工序与筒形状毛坯不同，其他工序基本相同。
2）活塞环类零件在磨床上磨削加工时，多采用磁力吸盘装夹工件，因此在加工后，必须进行退磁处理。
3）为了保证活塞环的弹力，加工中对活塞环在自由状态下开口有一定要求 (见图2-64)，因开口铣削后不能满足图样要求，所以需要增加一道热定型工序，热定型时需在专用工装上进行，其活塞环的开口处用一个键撑开，端面压紧，键的宽度要经过多次试验后得出合理的宽度数据之后，再成批进行热定型。
4）对45°开口的加工是采用专用工装进行装夹工件，但每批首件应划线对刀，以保证加工质量。
5）活塞环的翘曲度是将工件放在平台上进行检查，采用0.06mm 塞尺进行检查，当塞尺未能通过翘曲的缝隙时为合格。
6）漏光度的检查，采用专用检具或在合格的缸体内用光照进行检查。
7）上、下端面平行度的检查，可将活塞环放在平台上，用百分表测量上端面各部;其读数最大值与最小值之差为平行度误差值。