NPR活塞環(huán)培訓資料

1柴油機用活塞環(huán)的基礎知識日本活塞環(huán)株式會社

2011年1月ＮＰＲ活塞環(huán)技術研討會活塞環(huán)2４SEASONSOFJAPAN3NPR銷售的汽車發(fā)動機用零件

全部在日本本土工廠生産。MADE

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JAPAN！★★★4活塞環(huán)的作用？活塞環(huán)的4個功能。

①密封②

控油③將熱量傳導到氣缸④

防止氣缸與活塞強烈碰撞油氣缸Piston１ＳＴ活塞環(huán)２ＮＤ活塞環(huán)

ＯＩＬ活塞環(huán)※圖為汽油機用活塞環(huán)①②③④5氣環(huán)與油環(huán)的分工？1st第一道氣環(huán)2nd第二道氣環(huán)Oil油環(huán)密封潤滑熱傳遞支承作用★★★★印表示最重要的作用6活塞環(huán)常承受高溫高壓！第二缸在燃燒第三缸在燃燒第四缸在燃燒爆發(fā)、燃燒時，第一道環(huán)瞬間達到最高800°C、壓力達到1噸?；钊h(huán)必須要承受如此高的溫度與壓力。※3維CG圖像7讓我們一起觀察柴油機的4個沖程吧！1吸入沖程2壓縮沖程3燃燒沖程4排氣行程（只吸入空氣）（高溫高壓，壓縮吸入的空氣?。◤膰娪推鲊姵龈邏翰裼?，自燃）（低溫低壓，釋放排氣）8讓我們一起用CG觀察柴油機的燃燒過程吧！1吸入行程2壓縮行程3燃爆行程4排氣行程（只吸入空氣）（高溫高壓、壓縮吸入的空氣?。◤膰娚淦鞲邏簢姵鋈剂?，點火）（低溫低壓，釋放排氣）9讓我們一起用CG觀察柴油機的燃燒過程吧！1吸入行程2壓縮行程3燃爆行程4排氣行程（只吸入空氣）（高溫高壓、壓縮吸入的空氣?。◤膰娚淦鞲邏簢姵鋈剂?，點火）（低溫低壓，釋放排氣）10讓我們一起用CG觀察柴油機的燃燒過程吧！1吸入行程2壓縮行程3燃爆行程4排氣行程（只吸入空氣）（高溫高壓、壓縮吸入的空氣?。◤膰娚淦鞲邏簢姵鋈剂希c火）（低溫低壓，釋放排氣）11讓我們一起用CG觀察柴油機的燃燒過程吧！1吸入行程2壓縮行程3燃爆行程4排氣行程（只吸入空氣）（高溫高壓、壓縮吸入的空氣?。◤膰娚淦鞲邏簢姵鋈剂?，點火）（低溫低壓，釋放排氣）12輸出力矩力矩輸出2,000cc汽油機2,300cc柴油機如果比較一下柴油機與汽油機的性能曲線會覺得很有趣！最大力矩；21.0kg?m/2,200rpm最大輸出：94ps/4,000rpm低速高扭矩的柴油機最大力矩；18.5kg?m/4,400rpm最大輸出；135ps/6,000rpm高速高輸出的汽油機13柴油機與汽油機的活塞&活塞環(huán)的區(qū)別?柴油機用活塞汽油機用活塞②高度柴油機2：汽油機1③重量柴油機3：汽油機1重視耐久性重視油耗?馬力①燃燒壓力柴油機1.6：汽油機1使用2道組合式油環(huán)使用3道組合式油環(huán)14柴油機用活塞環(huán)的特點？燃燒壓力高

使用高強度材料為保證長期的耐久性能，使用耐磨性好的表面處理第一道環(huán)的寬度設計厚一些。使用與缸套配合良好的活塞環(huán)使用受磨耗影響張力下降小的2道組合式油環(huán)15活塞環(huán)異常磨損時會怎樣？燃氣泄漏馬力不足！發(fā)動機

啟動不了！燃油消耗異常！活塞受的熱不能傳到氣缸上，熱膨脹導致活塞燒損！活塞與氣缸激烈碰撞、發(fā)動機聲音異常！冒白煙！耗油量大！16發(fā)動機性能數(shù)據(jù)的介紹第一道環(huán)開口間隙（Ｓ１)對燃氣泄漏量的影響（摩托車發(fā)動機）010203040500.100.150.200.250.300.350.40開口間隙S1（mm)燃氣泄漏量増加率（％）7000ｒｐｍ3000ｒｐｍ開口間隙每増加０.１０ｍｍ，泄漏量増加約１０～２０％越是高運轉區(qū)域影響越大！所有發(fā)動機的開口間隙與燃氣泄漏量的關系是一樣的17第一道環(huán)的種類？（裝在活塞最上面的溝槽中）桶面環(huán)（BF）最基本的活塞環(huán)楔形環(huán)（BF-K2）發(fā)生輕度的積碳粘環(huán)時使用梯形環(huán)（BF-K1）發(fā)生嚴重的積碳粘環(huán)時使用18梯形、楔形環(huán)對抑制積碳粘環(huán)的效果消除碳渣的機制由于活塞敲缸使側隙發(fā)生變化。碳渣因此被擊碎。例：使用梯形環(huán)的情況由于積碳粘環(huán)，

活塞環(huán)功能降低。發(fā)生積碳粘環(huán)的實例（汽油發(fā)動機）由于活塞搖頭，

單側的側隙達到最大單側的側隙達到最大時，對面的單側側隙則最小。白煙、馬力下降19第二道環(huán)的種類？（裝在活塞中間的溝槽中）矩形錐面環(huán)（T1）基本形狀鼻形錐面環(huán)（TUC）用于提高封油性內(nèi)切口錐面環(huán)（T1－IC）提高氣密性能20錐面活塞環(huán)有何作用？錐面活塞環(huán)的主要作用是“潤滑”。潤滑油潤滑油第二道環(huán)的先端部將氣缸壁面的油刮下第二道環(huán)的先端部將氣缸壁多余的油膜滑下21油環(huán)的種類？（裝在活塞最下面的溝槽中）螺旋彈簧活塞環(huán)本體2道組合式油環(huán)：與汽油機用的３道組合式油環(huán)相比，具有良好的耐久性。2道式組合油環(huán)（E－BC16）22

活塞環(huán)的開口形狀？直角是標準的開口形狀（直角開口）燃氣通過活塞環(huán)開口間隙部往下泄漏。因此，開口間隙的大小很重要??！23

活塞環(huán)的開口間隙是？第一道環(huán)第二道環(huán)公稱通徑（ｄ１）開口間隙（S1）公稱通徑（ｄ１）開口間隙（S2）

40.0～49.90.15～0.35mm40.0～49.90.15～0.35mm

50.0～59.90.15～0.35mm50.0～59.90.15～0.35mm

60.0～69.9

0.20～0.40mm60.0～69.90.20～0.40mm

70.0～79.90.20～0.40mm70.0～79.90.20～0.40mm

80.0～89.90.25～0.45mm80.0～89.90.25～0.45mm

90.0～99.90.30～0.50mm90.0～99.90.30～0.50mm100.0～109.90.30～0.50mm100.0～109.90.30～0.50mm110.0～119.90.35～0.55mm110.0～119.90.35～0.55mm120.0～129.90.40～0.60mm120.0～129.90.40～0.60mm130.0～139.90.45～0.65mm130.0～139.90.45～0.65mm【標準的開口間隙】

以直徑范圍在（d1）80.0～140.0mm的柴油機為例

★★★★★★以小側的間隙大小為基準，加工上還要設定0.20mm的公差。24１．開口太窄：運行中活塞環(huán)熱膨脹，開口部相撞。

導致活塞環(huán)折損、發(fā)動機燒蝕

２．開口太寬：

燃氣泄漏增多。導致馬力下降、油消耗大開口間隙對發(fā)動機故障有何影響？活塞環(huán)開口間隙是發(fā)動機廠商根據(jù)其大量測試結果決定的。25【參考】開口間隙擅自加工的后果？市場上的常例?不更換缸套、用加大的活塞環(huán)來調整開口間隙?誤認為活塞環(huán)的開口越小性能越好活塞環(huán)廠商一般的開口形狀是經(jīng)過精密加工而制成擅自加工會使開口變形、產(chǎn)生毛刺！開口部擅自加工會導致氣缸內(nèi)徑損傷、耗油量大、活塞環(huán)折損等重大故障。不能這樣做。26休息一會兒！日本京都的舞妓27（休息時間）現(xiàn)在日本最人氣的表演團、AKB48??！28

活塞環(huán)是真圓嗎？組裝前是橢圓形狀組裝后是真圓形狀重要的是寬度（h1）與厚度（a1）重要的是

開口間隙（S1）活塞環(huán)公稱通徑（d1）＝氣缸徑（D1）29溝底角半徑后側隙邊側隙后側隙邊側隙溝底角半徑公稱徑公稱徑活塞環(huán)重要的3個側隙是什么？活塞活塞環(huán)活塞側隙矩形活塞環(huán)的情況梯形活塞環(huán)的情況活塞環(huán)30柴油機用活塞環(huán)的側隙是？SC1：0.08～0.12mm

SC2：0.07～0.11mmBC1：0.50～1.20mm（片側）BC2：0.50～1.00mm（片側）PC1：0.30～0.35mm（片側）PC2：0.025～0.03mm（片側）邊側隙后側隙活塞側隙※φ100～φ110mm發(fā)動機的設定例31活塞環(huán)材料的特性是？【活塞環(huán)材料要求具有哪些重要特性？】最重要的特性是耐磨性與彈性耐磨性低：會導致容易磨損、氣密性及封油性能大幅度下降。

彈性低：會導致張力很快下降、耗油量大和馬力下降等。32活塞環(huán)的材料有哪些種類？大致分2種鑄鐵材鋼材普通鑄鐵材強韌鑄鐵材彈力鋼不銹鋼第二道環(huán)第一道環(huán)第二道環(huán)油環(huán)第一道環(huán)第一道環(huán)第二道環(huán)油環(huán)舊式發(fā)動機新型發(fā)動機33鋼鑄鐵材與鋼材有何區(qū)別？第一點，鋼材的強度非常高，不會折損。第二點，鋼材可以進行多種表面處理。是普通鑄鐵的4.0倍還多Cr鍍鉻氮化PVD鑄鐵材鋼材34活塞環(huán)的鋼材的優(yōu)點是？鑄鐵活塞環(huán)鋼活塞環(huán)a1尺寸①a1尺寸②h1尺寸①h1尺寸②活塞環(huán)變薄也變輕了輕量化在提高輸出及降低耗油方面很有效a1尺寸①＞a1尺寸②h1尺寸①＞h1尺寸②35活塞環(huán)耐磨表面處理的種類有哪些？?無表面處理?鍍鉻(Cr)?氣體氮化（GN）?PVD約5倍約12倍約25倍－柴油機用活塞環(huán)的磨損極限及耐久壽命，是根據(jù)市場調查的結果來決定的。（估算）36NPR活塞環(huán)的標記有哪些種類？刻印激光標記１文字２文字３文字

NN1N1NNPR１．帶標記的一側一定要朝上組裝。2.

上下対稱的活塞環(huán)也有不帶標記的?？逃∨c激光標記２種37特別危險的是：第一道楔形活塞環(huán)的上下倒裝的情況第二道錐面活塞環(huán)上下倒裝的情況第二道錐面活塞環(huán)倒裝導致把機油推上到燃燒室標記朝下組裝的情況會產(chǎn)生哪些故障？運行初期耗油量異常、冒白煙！把機油推倒燃燒室的實例異常情況正常情況活塞頭被積炭熏黑！38活塞環(huán)、活塞的溫度？212℃260℃250℃120℃240℃180℃直噴式柴油發(fā)動機用活塞各部的溫度（參考）300°C活塞環(huán)溫度比活塞溫度低：第一道環(huán)內(nèi)周側溫度：210～220°C第二道環(huán)內(nèi)周側溫度：150～160°C油環(huán)內(nèi)周側溫度：110～120°C活塞環(huán)能承受300°C以上的高溫。39【參考】活塞環(huán)的壽命多少？維護良好、沒有大修的情況下中大型柴油機車

：100～150萬km（環(huán)繞地球25周）4驅汽油機車?柴油機乗用車

：約30萬km（環(huán)繞地球8周以上）