NPR活塞环培训资料

1柴油机用活塞环的基礎知识日本活塞环株式会社

2011年1月ＮＰＲ活塞环技术研讨会活塞环2４SEASONSOFJAPAN3NPR销售的汽车发动机用零件

全部在日本本土工厂生産。MADE

IN

JAPAN！★★★4活塞环的作用？活塞环的4个功能。

①密封②

控油③将热量传导到气缸④

防止气缸与活塞强烈碰撞油气缸Piston１ＳＴ活塞环２ＮＤ活塞环

ＯＩＬ活塞环※图为汽油机用活塞环①②③④5气环与油环的分工？1st第一道气环2nd第二道气环Oil油环密封润滑热传递支承作用★★★★印表示最重要的作用6活塞环常承受高温高压！第二缸在燃烧第三缸在燃烧第四缸在燃烧爆发、燃烧时，第一道环瞬间达到最高800°C、压力达到1吨。活塞环必须要承受如此高的温度与压力。※3維CG图像7让我们一起观察柴油机的4个冲程吧！1吸入冲程2压缩冲程3燃烧冲程4排气行程（只吸入空气）（高温高压，压缩吸入的空气！）（从喷油器喷出高压柴油，自燃）（低温低压，释放排气）8让我们一起用CG观察柴油机的燃烧過程吧！1吸入行程2压缩行程3燃爆行程4排气行程（只吸入空气）（高温高压、压缩吸入的空气！）（从喷射器高压喷出燃料，点火）（低温低压，释放排气）9让我们一起用CG观察柴油机的燃烧過程吧！1吸入行程2压缩行程3燃爆行程4排气行程（只吸入空气）（高温高压、压缩吸入的空气！）（从喷射器高压喷出燃料，点火）（低温低压，释放排气）10让我们一起用CG观察柴油机的燃烧過程吧！1吸入行程2压缩行程3燃爆行程4排气行程（只吸入空气）（高温高压、压缩吸入的空气！）（从喷射器高压喷出燃料，点火）（低温低压，释放排气）11让我们一起用CG观察柴油机的燃烧過程吧！1吸入行程2压缩行程3燃爆行程4排气行程（只吸入空气）（高温高压、压缩吸入的空气！）（从喷射器高压喷出燃料，点火）（低温低压，释放排气）12输出力矩力矩输出2,000cc汽油机2,300cc柴油机如果比较一下柴油机与汽油机的性能曲线会觉得很有趣！最大力矩；21.0kg・m/2,200rpm最大输出：94ps/4,000rpm低速高扭矩的柴油机最大力矩；18.5kg・m/4,400rpm最大输出；135ps/6,000rpm高速高输出的汽油机13柴油机与汽油机的活塞&活塞环的区别?柴油机用活塞汽油机用活塞②高度柴油机2：汽油机1③重量柴油机3：汽油机1重视耐久性重视油耗･马力①燃烧压力柴油机1.6：汽油机1使用2道组合式油环使用3道组合式油环14柴油机用活塞环的特点？燃烧压力高

使用高强度材料为保证长期的耐久性能，使用耐磨性好的表面处理第一道环的宽度设计厚一些。使用与缸套配合良好的活塞环使用受磨耗影响张力下降小的2道组合式油环15活塞环异常磨损时会怎样？燃气泄漏马力不足！发动机

启动不了！燃油消耗异常！活塞受的热不能传到气缸上，热膨胀导致活塞烧损！活塞与气缸激烈碰撞、发动机声音异常！冒白烟！耗油量大！16发动机性能数据的介绍第一道环开口间隙（Ｓ１)对燃气泄漏量的影响（摩托车发动机）010203040500.100.150.200.250.300.350.40开口间隙S1（mm)燃气泄漏量増加率（％）7000ｒｐｍ3000ｒｐｍ开口间隙每増加０.１０ｍｍ，泄漏量増加约１０～２０％越是高运转区域影响越大！所有发动机的开口间隙与燃气泄漏量的关系是一样的17第一道环的种类？（装在活塞最上面的沟槽中）桶面环（BF）最基本的活塞环楔形环（BF-K2）发生轻度的积碳粘环时使用梯形环（BF-K1）发生严重的积碳粘环时使用18梯形、楔形环对抑制积碳粘环的效果消除碳渣的机制由于活塞敲缸使侧隙发生变化。碳渣因此被击碎。例：使用梯形环的情况由于积碳粘环，

活塞环功能降低。发生积碳粘环的实例（汽油发动机）由于活塞摇头，

单侧的侧隙达到最大单侧的侧隙达到最大时，对面的单侧侧隙则最小。白烟、马力下降19第二道环的种类？（装在活塞中间的沟槽中）矩形锥面环（T1）基本形状鼻形锥面环（TUC）用于提高封油性内切口锥面环（T1－IC）提高气密性能20锥面活塞环有何作用？锥面活塞环的主要作用是“润滑”。润滑油润滑油第二道环的先端部将气缸壁面的油刮下第二道环的先端部将气缸壁多余的油膜滑下21油环的种类？（装在活塞最下面的沟槽中）螺旋弹簧活塞环本体2道组合式油环：与汽油机用的３道组合式油环相比，具有良好的耐久性。2道式组合油环（E－BC16）22

活塞环的开口形状？直角是标准的开口形状（直角开口）燃气通过活塞环开口间隙部往下泄漏。因此，开口间隙的大小很重要！！23

活塞环的开口间隙是？第一道环第二道环公称通径（ｄ１）开口间隙（S1）公称通径（ｄ１）开口间隙（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【标准的开口间隙】

以直径范围在（d1）80.0～140.0mm的柴油机为例

★★★★★★以小侧的间隙大小为基准，加工上还要设定0.20mm的公差。24１．开口太窄：运行中活塞环热膨胀，开口部相撞。

导致活塞环折损、发动机烧蚀

２．开口太宽：

燃气泄漏增多。导致马力下降、油消耗大开口间隙对发动机故障有何影响？活塞环开口间隙是发动机厂商根据其大量测试結果决定的。25【参考】开口间隙擅自加工的后果？市场上的常例・不更换缸套、用加大的活塞环来调整开口间隙・误认为活塞环的开口越小性能越好活塞环厂商一般的开口形状是经过精密加工而制成擅自加工会使开口变形、产生毛刺！开口部擅自加工会导致气缸内径损伤、耗油量大、活塞环折损等重大故障。不能这样做。26休息一会儿！日本京都的舞妓27（休息时间）现在日本最人气的表演团、AKB48！！28

活塞环是真圆吗？组装前是椭圆形状组装后是真圆形状重要的是宽度（h1）与厚度（a1）重要的是

开口间隙（S1）活塞环公称通径（d1）＝气缸径（D1）29沟底角半径后侧隙边侧隙后侧隙边侧隙沟底角半径公称径公称径活塞环重要的3个侧隙是什么？活塞活塞环活塞侧隙矩形活塞环的情况梯形活塞环的情况活塞环30柴油机用活塞环的侧隙是？SC1：0.08～0.12mm

SC2：0.07～0.11mmBC1：0.50～1.20mm（片侧）BC2：0.50～1.00mm（片侧）PC1：0.30～0.35mm（片侧）PC2：0.025～0.03mm（片侧）边侧隙后侧隙活塞侧隙※φ100～φ110mm发动机的设定例31活塞环材料的特性是？【活塞环材料要求具有哪些重要特性？】最重要的特性是耐磨性与弹性耐磨性低：会导致容易磨损、气密性及封油性能大幅度下降。

弹性低：会导致张力很快下降、耗油量大和马力下降等。32活塞环的材料有哪些种类？大致分2种铸铁材钢材普通铸铁材强韧铸铁材弹力钢不锈钢第二道环第一道环第二道环油环第一道环第一道环第二道环油环旧式发动机新型发动机33钢铸铁材与钢材有何区别？第一点，钢材的强度非常高，不会折损。第二点，钢材可以进行多种表面处理。是普通铸铁的4.0倍还多Cr镀铬氮化PVD铸铁材钢材34活塞环的钢材的优点是？铸铁活塞环钢活塞环a1尺寸①a1尺寸②h1尺寸①h1尺寸②活塞环变薄也变轻了轻量化在提高输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活塞环耐磨表面处理的种类有哪些？・无表面处理・镀铬(Cr)・气体氮化（GN）・PVD约5倍约12倍约25倍－柴油机用活塞环的磨损极限及耐久寿命，是根据市场调查的結果来决定的。（估算）36NPR活塞环的标记有哪些种类？刻印激光标记１文字２文字３文字

NN1N1NNPR１．带标记的一侧一定要朝上组装。2.

上下対称的活塞环也有不带标记的。刻印与激光标记２种37特别危险的是：第一道楔形活塞环的上下倒装的情况第二道锥面活塞环上下倒装的情况第二道锥面活塞环倒装导致把机油推上到燃烧室标记朝下组装的情况会产生哪些故障？运行初期耗油量异常、冒白烟！把机油推倒燃烧室的实例异常情况正常情况活塞头被积炭熏黑！38活塞环、活塞的温度？212℃260℃250℃120℃240℃180℃直喷式柴油发动机用活塞各部的温度（参考）300°C活塞环温度比活塞温度低：第一道环内周侧温度：210～220°C第二道环内周侧温度：150～160°C油环内周侧温度：110～120°C活塞环能承受300°C以上的高温。39【参考】活塞环的寿命多少？维护良好、没有大修的情况下中大型柴油机车

：100～150万km（环绕地球25周）4驱汽油机车・柴油机乗用车

：约30万km（环绕地球8周以上）