针对柴油发动机活塞和活塞环装配中几个问题论文
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柴油机活塞环折断原因分析与预防措施
柴油机活塞环折断是柴油机运行中的一个常见故障,其损坏会导致发动机燃油失控,
性能降低,噪音增大等问题。
本文将对柴油机活塞环折断的原因进行分析,并提出相应的
预防措施。
一、原因分析
1. 燃油质量差:燃油质量差会导致燃油不完全燃烧,增加活塞环的摩擦力及热应力,使其易于折断。
2. 润滑系统异常:润滑系统异常或润滑油质量不佳,导致活塞环及活塞与缸套的磨
损加剧。
3. 活塞环断裂:一旦活塞环发生断裂,会造成活塞焦炭过度、活塞温度升高、活塞
与缸套的间隙变大,从而增加活塞环的热应力及磨损。
4. 活塞环装配不当:活塞环装配时过紧或过松,都会增加活塞环的磨损和疲劳程度,从而造成折断。
二、预防措施
3. 定期检查活塞环:定期检查活塞环的裂纹和磨损程度,必要时更换活塞环。
综上所述,柴油机活塞环折断可能的原因及相应的预防措施应该引起我们的警惕。
对
于柴油机的维护保养,做好以上几点措施能够有效地预防活塞环的折断,延长柴油机的使
用寿命。
第五章活塞环的故障及解决措施5.1 概述近代活塞环的发展与近代发动机的发展是相辅相成的。
近代发动机向着高转速高负荷的强化方向急速推进,使活塞环面临着更严酷的工况,原有的活塞环不适应了,在运转中发生了一系列新的故障。
为了解决这些故障,人们从实践中创造了许多新材料、新工艺和新结构。
例如,近代内燃机的转速提高很快,迫切希望减少活塞环数,以减少摩擦马力的损失,增加可靠性、降低成本,并因此可能缩短活塞长度和行程等等从而获得一系列好处。
目前,装置一个压缩环和一个油环的所谓二环柴油机已成商品生产了。
但是减少环数必然地又反过来影响到活塞和活塞环的工作状态,活塞在缸内的摆动增大就是一个直接的影响。
这种摆动对活塞环特别是对第一环的影响很大,往往环发生扭曲,结果使活塞环外圆工作面的上缘或下缘与缸壁间形成集中的接触负荷,这就构成了近代高速高负荷发动机往往发生熔着磨损的主要原因之一。
在结构设计方面,压缩环广泛发展了桶面环,包括活塞环外圆工作表面不再是圆柱形,而是桶形(鼓形);这种环对提高密封性能,耐磨性能,减少机油消耗等均有较好的效果。
油环广泛发展了弹簧胀圈油环和钢片油环。
特别后者在一定工艺下成本较低,效果较好。
在材料方面,主要是发展球墨铸铁,特别是经过热处理后具有针状组织的球墨铸铁性能较好,另外,钢质环、塑料环等亦有发展。
在表面复层处理方面,主要发展喷钼和喷碳化物处理,其中喷钼已获得广泛实用,特别对于克服熔着磨损(拉缸)有显著效果。
5.2 活塞环的主要故障1活塞环折断;2活塞环磨损,特别是熔着磨损和早期磨损;3机油消耗量大。
以下是近代强化发动机活塞环的主要故障。
应该强调指明的一点是,造成这些故障的原因可以分为两大类。
其一,活塞环本身的缺陷;其二,与活塞环相关的组件(如活塞、缸套等)的缺陷。
显然,防止故障的措施必须全面地去综合考虑。
本书限于篇幅将只着重对活塞环本身进行分析和叙述。
5.2.1 活塞环折断活塞环折断是强化发动机的一个致命缺陷。
对柴油机缸套活塞环磨损问题的研究发布时间:2021-10-09T08:07:48.253Z 来源:《科技新时代》2021年7期作者:刘丹[导读] 这就需要专门的诊断方法以及相关研究来对缸套和活塞环的磨损进行诊断和监测。
安庆帝伯格茨活塞有限公司?安徽省安庆市?246000摘要:柴油发动机中缸套与活塞是柴油机非常重要的零配件,在发动机运行的过程中往往会有着一些问题出现,而缸套活塞环磨损就是一种最为常见的问题,如果发动机内缸套与活塞环发生了磨损不及时修理还任其运行下去,对于发动机的损害是非常巨大的。
为此,有必要了解一些诊断缸套活塞环磨损的方法,从而采取有效措施来预防或减少柴油缸套活塞环磨损问题发生。
关键词:柴油机、缸套、活塞环;1.引言柴油发动机自发明以来距今已有120多年,经过么多年还在使用的柴油发动机诸多优点,如输出扭矩大、热效率高、燃油经济性好等。
柴油发动机与汽油发动机一样每个工作循环经历进气、压缩、做功、排气四个冲程。
在柴油机的四个冲程工作循环中缸套与活塞环发挥着重要的作用。
而其在惯性力以及气体压力的双重作用下往往会出现磨损的问题,当磨损问题出现,若不及时检修,不仅影响柴油机的正常工作,还会减少柴油机的使用寿命。
这就需要专门的诊断方法以及相关研究来对缸套和活塞环的磨损进行诊断和监测。
常用的检测方法可以分为两种,一种是在线监测;另一种是离线检测。
第一,在线监测,是指在相关的设备上直接安装一个数据传感器,使用专门的软件对所采集的实时设备数据进行在线监测,主要是通过缸套与活塞之间的相对运动情况以及气缸的密封性来判断是否发生了磨损。
在线监测优点就是能够及时掌握设备的运行状况,减少成本,提高可靠性。
第二,离线检测,是指称重法或者是缸径增量法,必须在停机以后拆卸气缸盖对缸套的直径进行测量或对气缸重量减少量进行称重从而判断缸套活塞环的磨损状况。
但是离线检测方法需要将柴油机进行拆卸才能来检测,不仅所需要时间较长工作量也非常大。
柴油机活塞环故障分析及处理摘要:活塞环作为柴油机燃烧室重要组成之一,在柴油机正常的运行占据着重要的作用。
因此,我们在密切关注航运事业的同时不能忽略活塞环在船舶运行中出现的各种故障。
活塞环故障的控制主要体现在轮机工作人员在日常的工作中对于柴油机的日常维护与保养以及及时的发现船舶柴油机在运行中出现的不同程度的问题,对于发现的问题能够有效的进行分析和解决,防止故障的发生造成严重的影响。
关键词:柴油机活塞环;故障;处理在工业产业运行及发展的背景下,船用柴油机作为设备使用中较为重要的组成,在活塞环使用的过程中,将其运用在密封燃烧室之中,可以在活塞达到一定位置之后,保证燃烧室内有充足的温度及压力,提高燃烧处理的整体效果。
对于柴油机活塞环的技术形式,其状态直接影响柴油机的工作可靠性、动力性和经济性。
而且,在活塞、活塞环工作条件相对恶劣的环境下,机械设备的磨损会增加损失功率,由于活塞环是活塞组件中最容易损坏的零件,其工作情况会对燃烧油的完整度受到损失,所以,在柴油机活塞环运用中,应该注意对活塞的管理,结合柴油机的运行特点,保证设备系统运行的安全性。
一、活塞环为保证密封可靠和防备个别环折断,一个活塞环上设多道气环,多道环还可以形成曲径式密封,环数越多,气体的泄露越少。
但是环的数目会使活塞的摩擦损失增加。
另一方面,活塞运动速度与漏气的多少成反比。
所以在设计上还是应尽可能地减少气环的数目。
通常高速机采用 2~3 道气环,中速机采用3~4 道气环,低速机采用5~7道气环。
结合柴油机系统的运行特点,活塞环的工作环境相对较差,如,在第一道活塞环运行中,受到高温、高压因素的影响,会降低缸体内的密封效果。
第二,在第二道环下方气体压力分析中,需要将气缸压力控制在 10% 的状态,通过密封系统的处理及调整,提高活塞环运行的效果,充分满足活塞环的工作需求。
在气体压力的影响下,活塞环在往复运动的惯性力影响下,活塞环及气缸套会产生摩擦力。
【关键字】设计BH135柴油机活塞的设计与分析技术中文摘要科技进步推动了内燃机行业的持续发展,发动机的强化指标逐渐提高,活塞及其组件所受的机械负荷与热符合也越来越高,它们的设计是否合理,将直接关系到内燃机的可靠性、寿命、排放、经济性等。
因此在已有条件下,通过真实有效地计算分析,得出有益的解决方案成为目前内燃机行业的首选课题。
内燃机严酷的内部温度环境和负荷条件使得传统的设计实验很难取得令人满意的效果,为确保设计目标的实现、为了适应不断增长的高压环境和提高产品的强度和耐久性要求以及设计中的寿命要求,需要采用先进的设计和分析手段,科学的分析活塞的结构对活塞寿命以及工作的可靠性的影响,设计品质优良的活塞,从而使内燃机更好地工作。
本文把计算机辅助工程建模仿真技术应用到活塞结构设计及校核的实例领域,通过三维建模和有限元分析方法,为活塞建立了合适的数字模型,从而预估产品的强度负荷及寿命水平等,提高其设计效率和科学性。
本文还描述了柴油机活塞的设计方法和过程,并通过对BH135柴油机活塞的三维建模和有限元分析的实例应用体现出计算机辅助工程技术在产品设计初期的优越性:即一方面建立一种基本的计算机分析模型,对其进行仿真模拟,从而指导产品设计;另一方面以此为虚拟分析平台并提供一些规范化或经验性的建模参考,同时也为提高企业在技术上的自主开发及创新能力而奠定基础。
关键词:内燃机;活塞设计;有限元分析;AbstractThe development of science technology forced the industry of internal-combustion engine to develop, the strength target of engine was gradually heightened, the mechanical and thermal load of pistonand subassembly of piston was higher and higher. Whether their design were in reason, related to the reliability、natural life、let 、economy and so on. Therefore, with own conditions, through true and effective calculation and analysis, getting useful project becomes the most important task of the industry of internal-combustion engine.In severe environment of the internal thermal and mechanical load, the experiment is difficult to get approving effect. For the sake of realization of design target, adapting increasing high pressure, improving strength、wear and natural life of product, needing to adopt advanced design and analysis measure, analyzing construct of piston is good for piston reliability and natural life. Designing piston with excellent quality improves engine to work better. The simulation method of CAE will be applied to the design and check field of piston structures in this article. Through the numeric analysis and FEM, the strength and fatigue life level etc, are estimated for the subassembly. The article describes the design method and process of diesel engine piston. The theory research and engineering application, show the superiority of CAE to product design: one is instructing the design through the computer analysis model; the other is to provide a modeling reference to virtual platform, and to promote the self-exploitation ability for the enterprise.Key words: Internal-combustion engine; Piston design; Finite element analysis;目录中文摘要英文摘要1.绪论2.设计要求3. 活塞的基本设计3 .1 活塞的选型3. 2 活塞的主要尺寸3.21 活塞的高度H3.22 压缩高度H13.23 顶岸高度h3.24 活塞环的数目及排列3.25 环槽尺寸3.26 环岸高度3.27 活塞顶厚度3.28 裙部长度H23.29 裙部厚度3.10 活塞销直径d和销座间隔B3.3 活塞头部设计3.4 活塞的裙部设计3.5 活塞销座的设计3.6 活塞与缸套的配合间隙3.7 活塞大体尺寸一.绪论汽车是现代化社会重要的交通运输工具,是科学技术发展水平的标志。
柴油机活塞环常见故障的分析及处理[摘要]活塞环和活塞、缸套、缸盖组成燃烧室,是柴油机燃烧室的重要部分之一。
具有保持活塞与气缸套之间的有效密封作用和将活塞热量传递给气缸壁的散热作用,以及调节气缸润滑的作用。
活塞环又是柴油机的易损零件,主要损坏形式有:过度磨损、折断、粘着、弹力丧失等。
活塞环的工作性能直接影响汽缸和柴油机的工作性能。
因为活塞环为易损件,船舶上损坏后一般采用换新处理,所以轮机员应注意活塞环的检修和日常维护管理工作。
本文结合活塞环的具体实例,阐述了活塞环产生故障的原因和影响因素,以及处理方法,并对其日常运行提出了切实可行的管理建议。
[关键词] 活塞环;搭口间隙;损坏;维护管理Marine Diesel Engine Piston Ring Common Failure of Analysisand Treatment[Abstract]The combustion chamber is made up of piston rings,pistons, cylinder and cylinder head .Piston ring is an significant part of combustion chamber. With the pistons and cylinder liner to maintain an effective seal between the piston and cylinder liner .The heat will be transmitted to the piston cylinder wall, and adjust the role of the cylinder lubrication. Piston ring is also vulnerable parts of the engine, the main form of damage: excessive wear, broken, adhesion, such as loss of elasticity。
有关柴油机缸套活塞环磨损问题的相关研究发布时间:2021-08-16T09:09:21.784Z 来源:《科技新时代》2021年5期作者:曹兵[导读] 诊断其使用性能情况,并做好防范应对策略是延长柴油机工作寿命的有效途径。
西部钻探吐哈钻井公司新疆维吾尔自治区吐鲁番地区 838200摘要:柴油机中的汽缸套是影响设备整体运行的关键部件之一,汽缸套的性能和质量优劣不仅影响到柴油机的使用寿命,而且还会影响到设备的使用安全性。
汽缸的活塞形成往复运动,在高温高压的条件下要实现部件间的良好匹配,实现柴油机的良好稳定运行必须要确保汽缸的润滑情况良好。
如果汽缸的润滑情况不良,那么油膜就会失效,这样就很容易导致活塞磨损的问题。
对汽缸活塞磨损原因进行分析,提出应对建议,以更好地保证柴油机稳定经济运行。
关键词:柴油机;活塞环磨损;原因1引言由于柴油机在运行的过程中受到气体或其他因素的影响而发生磨损,长时间磨损使零部件性能失效,给柴油机运行安全和稳定性造成不利影响。
因此,以提前预防的理念对汽缸套活塞环的磨损进行监测,查找原因,诊断其使用性能情况,并做好防范应对策略是延长柴油机工作寿命的有效途径。
2柴油机缸套磨损的影响因素环境条件因素对柴油机缸套磨损的影响较大,包括对柴油机的进气、燃烧、润滑和冷却等状况都会造成影响。
活塞环磨损的边界条件会受到外界环境因素的影响而发生改变,引起柴油机汽缸套活塞环磨损程度不同。
当外界大气环境温度上升时,汽缸套的轴向磨损深度通常会增大,在外界大气环境温度较低时,汽缸套的轴向磨损深度较小。
党外界大气环境压力降低时,汽缸套轴向磨损的深度通常会增大。
此外,柴油机的转速对汽缸套活塞环的磨损也有影响,包括对活塞环的滑动速度、汽缸内燃烧状况等都会有影响。
党柴油机转速升高时,汽缸套轴向磨损深度通常会增加。
柴油机负荷增加时,汽缸套轴向磨损深度会增加。
3活塞环磨损的检测方法对柴油机汽缸套活塞环磨损的检测可以是在线检测,还可以是离线检测。
船舶柴油机活塞环故障分析摘要:船舶轮机管理是保障船舶能够正常运营的关键措施,而在进行船舶轮机管理时,管理人员需要将重点放在船用柴油机的管理上,而对于船用柴油机而言,其中的重要设备构成为活塞环,而在具体的船舶营运过程中,常见活塞环故障。
因而,船舶轮机管理人员应充分重视对活塞环进行管理,在采取相应的故障预防与处理措施的基础上,能够显著提高船舶柴油机的运行效率与质量。
本文在对船舶柴油机活塞环故障进行分析时,主要从多个角度深入分析了常见的活塞环故障及故障的有效排除措施。
关键词:船舶柴油机;活塞环故障;故障分析对于内河船舶设备而言,船舶柴油机是关键,柴油机燃烧室的组成部分较为复杂,主要包括活塞、活塞环、气缸以及气阀等。
在日常的船舶营运与管理过程中,管理人员应重视对船舶柴油机进行养护,其中最需要加强养护的则为活塞环。
活塞环在实际运营过程中常出现磨损、折断等故障,针对上诉故障,要及时查明原因,并采取措施进行处理,才能保证降低故障对船舶正常营运的负面影响。
1 活塞环黏着故障分析1.1 故障表现在船舶柴油机活塞环故障中,活塞环黏着是较为常见的故障现象,也可以将其称之为活塞环固着。
对该现象出现的原因进行分析可知,当活塞环槽内存在较多的油污或者活塞环所处的环境温度过高导致出现较多的碳堆积以及燃油燃烧不良等因素,都会导致活塞环的自由运动受到影响。
当活塞环不能高频率的自由运动时,活塞环的密封性将受到影响,从而会出现气缸喘气以及功率下降等现象,并进一步导致缸套磨损。
当活塞处于过载或长时间的工作状态时,滑油会出现氧化,与此同时,燃油也会出现燃烧不良现象,最终会导致缸内堆积过多的碳,并形成积碳杂志,此时,环槽会出现堵塞,活塞环则会黏着在活塞环中,导致活塞环的正常工作状态受到影响。
结合实际经验可知,处于第一和第二道位置的活塞环最常见黏着故障,当黏着问题严重时,则所有的活塞环都会受到影响。
1.2处理措施对活塞环黏着故障进行处理,技术人员需要针对气缸过热与气缸油过多等现象采取针对性处理措施。
针对柴油发动机活塞和活塞环装配中的几个问题一、活塞的装配活塞一般用硅铝合金制造,它的特点是导热性和耐热性高,且耐腐蚀,重量轻,线膨胀系数小铸造性能好。
活塞的主要作用是承受气缸中气体压力所造成的作用力,并将此力通过活塞销传给连杆,以推动曲轴旋转作功。
活塞顶部还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。
由于活塞顶部直接与高温燃气接触,燃起的最高温度可达2500K以上。
因此活塞的温度也很高,其中活塞顶部的温度高达600-700K。
高温一方面会使活塞材料的机械强度显著下降,另一方会使活塞的热膨胀量增大,容易破环活塞与其相关零件的配合。
对于柴油机活塞,燃气带来的瞬间压力最大时可达6000-9000KPa,采用增压时则会更高。
高压会导致活塞的侧压力加大,客观上会加速活塞外表面的过快磨损,也容易引起活塞的变形。
因此,在装配时活塞应加热到60℃-100℃,把活塞销用手推入,严禁在冷态下强行装配活塞销。
应注意装配方向——连杆大头内卡槽与活塞顶部燃烧室凹坑,相对活塞销轴心线在同一侧。
二、活塞环的装配活塞环主要材料为合金铸铁,(在优质的铸铁中加入锰、磷、铜、鉬等合金元素),它的特点是耐高温、耐磨、耐腐蚀、有高的强度、弹性和冲击韧性。
工作表面镀上多孔性鉻或锡,以改善润滑条件和磨合性能,还可用喷钼来提高活塞环的耐磨性。
活塞环保证活塞与气缸壁之间的密封和刮除气缸壁上多余的机油,活塞环工作时受气缸中高温、高压燃气的作用。
在气缸中作高速运动,加上高温下机油可能变质,使之润滑变坏,活塞环是发动机所有零件中工作寿命最短的。
当活塞环磨损失效时,发动机将出现起动困难、功率不足,曲轴箱压力升高,通风系统严重冒烟,机油消耗增大,排气冒蓝烟,燃烧室、活塞等表面严重积碳等不良现象。
活塞环有切口,在自由状态下不是圆环形,外形尺寸比气缸内径大。
因此,它随活塞装入气缸后,产生弹力而紧贴在气缸壁上,形成第一密封面,使燃气不能通过环与气缸接触面之间的间隙。
活塞环在燃气压力作用下压紧在环槽的下端面上,形成第二密封面。
毕业论文(设计)大型低速柴油机活塞环常见故障分析及处理Fault Analysis and Processing of Large Low-speed Diesel Engine PistonRings学生姓名:邹德崇指导教师:邢丰铄合作指导教师:专业名称:轮机工程所在学院:航海与船舶工程学院二〇一六年六月目录摘要 (I)Abstract (Ⅱ)第一章前言 (1)第二章柴油机活塞环故障的检修 (2)2.1检修过程中的发现的现象 (2)2.2分析状况产生的原因 (2)2.3处理及解决方法 (2)第三章活塞环发生粘着故障及处理方法 (3)3.1活塞环粘着的产生 (3)3.2活塞环发生粘着的原因 (3)3.3活塞环是否发生黏着的判别 (3)3.4黏着活塞环的处理 (3)3.5防止活塞环产生粘着的措施 (3)第四章活塞环发生异常磨损及处理方案 (5)4.1活塞环的异常磨损 (5)4.2活塞环不正常磨擦损坏的特点和原因 (5)4.3活塞环磨损外观的示意图 (6)4.4减弱磨损措施 (6)第五章活塞环发生弹力减弱和折断故障及相关处理方法 (8)5.1活塞环弹力丧失 (8)5.2活塞环弹力的检查方法 (8)5.2.1测量活塞环自由开口 (8)5.2.2闭合或扩大自由开口 (8)5.2.3对比法 (8)5.3活塞环弹力丧失的处理方法 (9)5.4活塞环折断后的工作状态 (9)5.5活塞环断环原因分析及处理 (9)第六章活塞环日常维护和管理 (11)第七章结束语 (12)致谢 (13)参考文献 (14)摘要活塞环是大型低速柴油机中最重要的运动部件之一,有密封气缸、导热、布油作用,活塞环的工况对油燃烧程度和工作状态起着相当重要的作用。
活塞环在燃烧室中受到热应力和机械应力作用会使其处于苛刻的工作环境,如果管理不当会出现故障,一旦出现故障就会破坏主机的正常工作,严重时候还会引起一系列的连锁反应,影响柴油机的运行,因此,正确了解并且认识活塞环产生断裂的原因,并采取有效预防措施,对于提高船舶安全性提高机械设备经济性及使用寿命有重要的意义。
毕业论文学生姓名:学号:系别:车辆工程系专业:汽车制造与装配技术毕业论文题目:关于汽车发动机活塞连杆组的问题探讨指导教师:专业技术职务:副教授毕业论文任务书学生姓名:学号:年级:专业:汽车制造与装配技术班级:系部:车辆工程系毕业论文关于汽车发动机活塞连杆组的问题探讨题目:完成日期:2011年09月14日实践地点:指导教师:中文摘要随着汽车整车对发动机的动力性、经济性、环保性及可靠性的要求越来越严格,活塞已发展成为集轻质高强度新材料、异型外圆复合型面、异型销孔等多项新技术于一体的高技术含量的产品,以保证活塞的耐热性、耐磨性、平稳的导向性和良好的密封功能,减少发动机的摩擦功损失,降低油耗、噪声和排放。
为满足以上的功能要求,通常将活塞的外圆设计成异型外圆(中凸变椭圆),即垂直于活塞轴线的横剖面为椭圆或修正椭圆以提高活塞的承载能力,从而提高发动机的升功率,通常将高负荷活塞的销孔设计成微内锥型或正应力曲面型(异型销孔),销孔尺寸精度达IT4级,。
活塞作为典型的汽车关键零部件,在切削加工方面具有很强的工艺特点。
目前,国内活塞制造行业通常是由通用机床和结合活塞工艺特点的专用设备组成机加工生产线,因此,专用设备就成为活塞切削加工的关键设备,其功能和精度将直接影响最终产品的关键特性的质量指标。
关键词:活塞;活塞环;活塞销一活塞连杆组——活塞.................................................. (一)活塞的功用和设计要求…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………........ ……………………………………………………………………………................(二)活塞的构造………………………………………………………………………………........... ………………………………………………………………………………………............ …………………………………………………………………………………....................(三)活塞的结构特点………………………………………………………………………............... …………………………………………………………………………....................、锥形………………………………………………………………………............. ……………………………………………………………………………………........二活塞连杆组——活塞销…………………………………………………………………….............. (一)活塞销的功用…………………………………………………………………………................ (二)活塞环的工作条件……………………………………………………………………................. ……………………………………………………………………………………………............. …………………………………………………………………………………………….............四活塞连杆组发展.............................................................................................................................. (一)生产规模阻碍产能......................................................................................................................... (二)技术限制产品更新…………………………................................................................................. (三)标准不全拖累产业……………………………………………………………………………….结论致谢参考文献近40年来,随着我国实行改革开放的政策,经济发展日新月异、突飞猛进,市场呈现一派大好形势。
天津海运职业学院毕业设计(论文)题目:船舶柴油机活塞环故障分析系名:轮机工程系专业:轮机工程技术班级: 10-01(高职)学号: xxxxxxxxxxx姓名: xxxxxx指导教师: xxxxxx xxxxxx 完成日期: 2013年4月10日目录1. 活塞环的工作条件----------------------------------------------22. 活塞环的主要故障----------------------------------------------33. 影晌活塞环工作的主要因素--------------------------------------4 3.1活塞环硬度和缸套硬度匹配------------------------------------5 3.2活塞环搭口间隙----------------------------------------------6 3.3活塞环和缸套的几何配合状况----------------------------------7 3.4活塞环槽----------------------------------------------------8 3.5燃油品质和气杠油量------------------------------------------9 3.6日常维护修理------------------------------------------------10 结束语------------------------------------------------------------11 致谢--------------------------------------------------------------11 参考文献----------------------------------------------------------12内容摘要活塞环是柴油机燃烧室的组成零件之一。
汽车柴油发动机装配质量控制及分析摘要:目前,人们对汽车的性能提出了更高的需求,其中包括操控性能、舒适性和噪音等。
而使用“云端”的管理体系,实现了自动化、智能化和柔性的装配和制造,并且在实践中实现了低成本、高效率和高质量的输出,从而适应了日益扩大的市场需要。
该系统可以对底层的信息进行独立的处理,可以对各个接口进行重新定义,可以对底层的信息进行获取和展示;可以自行构建智慧、高效率的缓存服务模组,可以有效地解决网络堵塞、延迟或无反应等外来服务器所造成的冲击,可以独自处理,提高工作效率;该系统具有自动控制的抗错误的功能,并根据系统与仪器之间的相互影响,最大限度地保证了装配质量控制。
关键词:柴油发动机;装配;质量;1 汽车柴油发动机装配生产中存在的主要问题本文以江铃汽车的发动机工厂为实例,说明了在以“订单为导向”的“精益制造”的情况下,其每月的发动机产出量存在着很大的波动性。
要想切实保障汽车发动机工厂的工作效率和生产费用,其工作安排方式也要相应地进行变化,其中,发动机组装配线上需要大量的人力资源,而且在实际工作安排过程中人员流动量大,涉及到大量临时工、转岗人员、借调人员等。
一些工作人员刚刚进入到发动机装配行业中,其技术水平很难达到理想状态,工作人员专业化程度没有达到理想的标准,很可能会在组装发动机的时候产生失误,进而造成不必要的重工和维修等问题。
在本公司的年度发动机生产中,90%的机组出现了因工作岗位变化而导致的漏拧、漏装、错装等问题。
柴油机有很多种型号,一个型号至少有一百多种,同一型号的柴油机共线,如果员工更换太快,很可能会出现组装失误。
而且,更换型号既费时又费力,而且还必须手工去找出更换型号后所需的材料或编号,很容易产生浪费时间的现象。
在发动机装配中,需要对人员提出要求,大量工作人员的流动频率较高,导致组装车间操作人员难以保持人员的稳定性,且发动机生产线上人员更替频率较高,常规的训练方式难以适应人员更替的需要。
4120柴油机活塞连杆组的优化设计摘要:活塞是发动机的心脏,活塞的工作情况非常恶劣,通常是在高速,高温,高压,的情况下,活塞在工作中与高温气体直接接触,使得温度急剧上升,并且分布不均,活塞顶部在工作中承受着很大的压力,尤其在做功时,使活塞产生冲击,并且两侧受侧压力的作用。
在高速下做往复运动,承受惯性力。
另外,活塞连杆组的摩擦损失占到了机械损失的%70~%60,为此,有必要对活塞进行优化设计,使得有足够的强度和刚度,合理的形状和壁厚。
能更好的满足工作要求。
(400)关键词:基本数据: 直列,四缸,四冲程,气缸直径为D=120mm, 转速n=2200r/min me p =0.8MPa绪论:1、研究背景和研究意义柴油机作为一种动力机械的应用越来越广泛,而柴油机的效率比较高,但是由于技术的原因,柴油机的热效率也不好提高,但是换一种想法,如果能够减少柴油机的机械损失,那么柴油机的功率会增加,能提高柴油机的性能,根据资料表面,在柴油机的机械损失中,活塞连杆组结构的摩擦损失是非常大的,占了机械损失的%70~%60,如此高的损失,使得人们对机械如何减少活塞连杆组的摩擦损失进行了研究,通过各种各样的方法,进行实验,比较,试验,无论是在机械结构方面,燃料燃烧方面都进行了多方面的研究,研究的意义是通过对结构的优化,计算,材料的选择,能够提高活塞连杆组的强度,延长机构的使用寿命,从而减少这些方面的摩擦损失,再者减少燃油的消耗,提高柴油机的动力性,减少成本。
2、国内外研究现状国外的柴油机起步比较早,自1860年开始,经过一百多年的发展,柴油机得以迅速的发展,应用领域也越来越广泛,可以用于船舶,发电,还有车辆动力等应用。
尤其在车辆动力方面,柴油发动机的优势极为明显,热效率比汽油机高了好多,而且比汽油机节能环保,最低的燃油消耗可以hkwg⋅/204198,标定油耗达到hkwg⋅/达到大量的实践及实验表现,柴油机是现在用于各类动力机械中,热效率最高,能量利用率最好,且节能的机型。
轻型汽车技术2020(4-5)使用与维修 49重型柴油机活塞环故障分析及预防陈子文(南京依维柯汽车有限公司)摘要:随着重型柴油机排放法规的日趋严格,燃烧温度越来越高,对活塞环 的性能和寿命要求也越来越高。
本分分析活塞环常见三种故障模式,加强整机及活塞环日常维护管理,以降低重型柴油机活塞环的故障,对提高整车的动力性、经济性和安全性至关重要。
关键词:重型柴油机活塞环故障模式1引言随着重型柴油机排放法规日趋严格,爆发压 力、燃烧温度越来越高,对活塞环的性能和寿命要 求也越来越高,而活塞环安装在活塞头部,工作环 境十分恶劣。
活塞环一旦失效,就会造成气缸内燃 烧恶化,缸内平均温度升高,这样就使得与燃气接 触机件的热应力增大,排气门、活塞也容易烧坏。
活塞环的泄漏,破坏了气缸壁油膜,加速缸壁的磨 损,严重时导致拉缸。
如果泄漏的燃气与曲轴箱内 的油雾一起燃烧,就会引起曲轴箱爆炸等事故。
2活塞环常见故障及原因活塞环的主要故障有折断、粘着和异常磨损 等。
当上述一种或一种以上故障同时发生时,一般 会伴随着排气温度升高、排气冒黑烟及缸套冷却 水温度升高等现象的发生。
2.1活塞环折断活塞环折断是活塞环常见的损坏形式之一。
一般多是第一、二通活塞环容易发生折断,断裂部 位多在搭口附近。
活塞环可折断成几段,也可能呈 粉碎状,甚至失踪。
活塞环折断会使气缸磨损加 剧,二冲程柴油机的断环可能被吹至排气管或扫气箱中,乃至吹人增压器涡轮端打坏涡轮叶片,造成严重事故。
引起活塞环折断的原因很多,除材料缺陷和加工质量外,柴油机管理问题也会导致活塞环在使用中损坏。
1) 活塞环安装时方向错误易造成折断。
活塞 环安装时如有上下扭曲或随意扩展或闭合开口,将产生永久变形,致使在环槽内无法完成封闭,同时,由于扩展应力产生的轴向扭曲,使环在上下方向受力,会使活塞环折断。
因此安装时使活塞环保持平正,而且开口应尽可能用正确的切向力作用,一定使用试装工具安装。
2) 活塞环过度磨损使环的强度不能满足要求 而断环。
针对柴油发动机活塞和活塞环装配中的几个问题
一、活塞的装配
活塞一般用硅铝合金制造,它的特点是导热性和耐热性高,且耐腐蚀,重量轻,线膨胀系数小铸造性能好。
活塞的主要作用是承受气缸中气体压力所造成的作用力,并将此力通过活塞销传给连杆,以推动曲轴旋转作功。
活塞顶部还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。
由于活塞顶部直接与高温燃气接触,燃起的最高温度可达2500k以上。
因此活塞的温度也很高,其中活塞顶部的温度高达600-700k。
高温一方面会使活塞材料的机械强度显著下降,另一方会使活塞的热膨胀量增大,容易破环活塞与其相关零件的配合。
对于柴油机活塞,燃气带来的瞬间压力最大时可达6000-9000kpa,采用增压时则会更高。
高压会导致活塞的侧压力加大,客观上会加速活塞外表面的过快磨损,也容易引起活塞的变形。
因此,在装配时活塞应加热到60℃-100℃,把活塞销用手推入,严禁在冷态下强行装配活塞销。
应注意装配方向——连杆大头内卡槽与活塞顶部燃烧室凹坑,相对活塞销轴心线在同一侧。
二、活塞环的装配
活塞环主要材料为合金铸铁,(在优质的铸铁中加入锰、磷、铜、鉬等合金元素),它的特点是耐高温、耐磨、耐腐蚀、有高的强度、弹性和冲击韧性。
工作表面镀上多孔性鉻或锡,以改善润滑条件和磨合性能,还可用喷钼来提高活塞环的耐磨性。
活塞环保证活塞与气缸壁之间的密封和刮除气缸壁上多余的机
油,活塞环工作时受气缸中高温、高压燃气的作用。
在气缸中作高速运动,加上高温下机油可能变质,使之润滑变坏,活塞环是发动机所有零件中工作寿命最短的。
当活塞环磨损失效时,发动机将出现起动困难、功率不足,曲轴箱压力升高,通风系统严重冒烟,机油消耗增大,排气冒蓝烟,燃烧室、活塞等表面严重积碳等不良现象。
活塞环有切口,在自由状态下不是圆环形,外形尺寸比气缸内径大。
因此,它随活塞装入气缸后,产生弹力而紧贴在气缸壁上,形成第一密封面,使燃气不能通过环与气缸接触面之间的间隙。
活塞环在燃气压力作用下压紧在环槽的下端面上,形成第二密封面。
于是燃气便绕流到环的背面,并发生膨胀,其压力下降。
同时,燃气气压力对环背的作用力使环更紧地贴在气缸壁,大大地加强了第一密封面。
第一密封面是关键,如果它密封不良,气体短路漏出,环的背压就建立不起来,也形不成良好的第二密封面。
但是只要整个环圈上还有些弹力,被密封的气体就会帮助密封,而且被密封的气体压力越高,附加的密封力就越大。
这时漏气的唯一通道是环的开口间隙(或称端隙)。
压力已有所降低的燃气,从第一道的切口漏到第二道气环上平面时,又把这道气环压贴在第二道环槽下端面上,于是,燃气又绕流到这个环的背面,再次发生膨胀,其压力又进一步降低。
如此继续下去。
从最后一道环漏出的燃气,其压力和流速已经大大减少,因而漏气量也就减少了。
一般正常的漏气量只有吸气量的0.2%-1%。
因此,为数不多的几道切口相互错开的气
环所造成的“迷宫式”封气装置,就可以对气缸中的高压燃气进行有效的密封。
气缸内燃气漏入曲轴箱的通道主要是活塞环的切口。
因此,切口的形状和装入气缸后的间隙大小对漏入曲轴箱的燃气量有直接
的影响,切口间隙过大,漏气就严重,发动机的功率就小;而间隙过小,活塞环受热膨胀后可能卡死或折断,所以应控制切口间隙一般为0.25mm-0.8mm。
一道环要比其它环要大些。
100系列柴油机活塞活塞环有贰道气环,壹道油环。
第一道气环为镀铬桶面环,其优点是当桶面环上下运动时,均能与气缸壁形成楔形空间,使机油容易进入摩擦面,从而使磨损大为减少,有利于密封。
第二道气环为锥形环,安装时有字的方向朝向活塞顶部,锥形环可以改善环的磨合,环在气缸内可向下刮油,而向上滑动时,由于斜面的油楔作用,可在油膜上浮起,减少磨损,第三道为异向外倒角油环。
衬环开口同油环本体开口相互错开180·。
三道环装入活塞槽后转动灵活、无卡滞现象。
应有间隙、边隙为第一道
0.04mm-0.10mm,第二道0.03mm-0.07mm,第三道0.025mm-0.07mm,背隙为0.5mm-1mm,在活塞装入气缸时,活塞环应相互错开120·,并且不在活塞销轴线方向上,燃烧室方向应朝向大泵侧。
装配活塞环应注意以下2个问题。
1.装配前的检测
活塞环的工作表面不得有刻痕、擦伤、剥落,外圆柱面和上下端面应有—定的光洁度,曲度偏差不应大于0.02-0.04毫米,环在
槽中的标准下沉量不得超过0.15- 0.25毫米,活塞环的弹力、间隙符合规定。
此外,还应检查活塞环的漏光度,即将活塞环平放在气缸内,在活塞环下边放一个小灯炮,上面放一块遮光板,然后观察活塞环与气缸壁之间的漏光缝隙,由此可知活塞环与气缸壁的接触是否良好。
在一般情况下,用厚薄规测量活塞环漏光缝不应超过0.03毫米。
连续漏光缝的长度不应大于气缸直径的1/3,若干处漏光缝隙长度不应大于气缸直径的1/3,若干漏光总长度不应超过气缸直径的1/2,否则,应更换。
2.安装活塞环时的注意事项
安装活塞环之前,应按每个气缸孔、活塞和每个环槽进行个别选配,并按原厂规定检查每个环的弹力、漏光度和各项间隙、检验合格后,应使用专用夹具,将环套进入活塞环槽内装入气缸前,在活塞及活塞环四周涂好机油,并将各环口位置正确地分布。
如果是四道环,第一、二道活塞环的开口应与活塞销轴线成45度,并彼此错开 180度;第三、四两道活塞环的开口与第一、二两道的开口成90度,亦与活塞销轴线成45度,并彼此错开180度,如果是三道活塞环的,第一道环的开口应位于活塞销轴线相交的45度处,其余各道依次彼此相隔120度。
装活塞环时,还应注意环的构造形状和缺角的方向及其记号,不可颠倒装反。
三、装配滑套的改进
活塞装入气缸时应用专用工具滑套装配。
滑套的尺寸直接影响活塞的装配效率和质量。
车间原来使用的滑套如图1所示,最大口
出为105mm,在使用时不大好用。
原因分析如下:1、滑套套入活塞时不容易放进去。
2、活塞环进气缸时不好进,还经常会出现活塞环断裂的现象。
活塞环为何会不好装入气缸呢·经过长时间的仔细观察发现:滑套大口在套入活塞时会挡在活塞环上,用手捏一下环就好套了,但装配效率跟不上。
于是测量了活塞在自由状态下的大小为105mm-106mm之间,比滑套的大口尺寸还大,于是把滑套大口加大到106.8mm,活塞环就容易进了,但活塞环断裂的就更多了,这是因为滑套大口加大后,锥度变大,气缸的上端口有一个很小的倒角.活塞环在进入气缸的时候,由于滑套锥度变化太大,活塞环收得太快,遇到气缸口的倒角,突然张开,又有推活塞的力活塞环就断了。
当时就想:如果把锥度改小但滑套长度又增加了,活塞裙部又不容易进入气缸口。
那么用什么办法才可以使滑套套上但又不增加长度的情况下大口尺寸到106.5mm以上呢·这个问题困扰了我好长时较间,直到有一天看到水泵皮带轮,有锥度,皮带槽的地方比锥度的地方大。
哪滑套可不可以用两级变化,先把活塞环收拢并平稳过渡到特定的地方呢·于是测量了活塞头部的长度为25mm,重新作了新的滑套如图2。
用两级变径,对滑套改进。
以上问题都得到了良好的改善,使装配效率和质量有了提高。
参考文献:
[1]高大安.内燃机构造.中国建筑工业出版社出版.1992.
[2]凌同光.汽车常用材料及加工工艺.上海科学技术出版社出
版.1991.。