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采用空氣制動的汽車，為確保可靠有效的制動，必須嚴(yán)格控制壓縮空氣中的含油量。壓縮空氣中的油量過大會造成制動系統(tǒng)的污染，使制動失靈而引起行車事故，從而造成生命、財產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p失。
壓縮空氣中含油，主要是因為空壓機(jī)曲軸箱中潤滑油上竄，因此，必須解決竄油問題。
活塞環(huán)的供油作用及其改進(jìn)
潤滑油上竄的過程
矩形截面的活塞環(huán)被裝入活塞環(huán)槽中后，一般在高度方向存在0.04mm~0.08mm的間隙。當(dāng)空壓機(jī)在工作時，環(huán)在環(huán)槽中上下竄動，其間的間隙就構(gòu)成了一個周期變化的密封容積（如圖1）。當(dāng)活塞下行時，環(huán)壓緊在環(huán)槽的上側(cè)，將缸壁表面上刮下的潤滑油注入環(huán)槽的下部及底部間隙（如圖a）；當(dāng)活塞上行時，環(huán)被壓緊在環(huán)槽的下側(cè)，潤滑油被擠入環(huán)槽的上部間隙（如圖b）。如此不斷重復(fù)，潤滑油便不斷刮入氣缸并隨壓縮空氣排出，導(dǎo)致壓縮空氣中含油量增多。
扭曲環(huán)的應(yīng)用
為抵制潤滑油通過環(huán)槽間隙的上竄，扭曲環(huán)在車用空壓機(jī)中得到了普遍的應(yīng)用，其結(jié)構(gòu)形式正扭曲環(huán)、反扭曲環(huán)較為多見。
正扭曲環(huán)是在矩形截面環(huán)的內(nèi)緣或外緣切槽或倒角，安裝時將內(nèi)緣切槽或倒角向上而外緣切槽或倒角向下（如圖2）。扭曲環(huán)在上下移動過程中會產(chǎn)生明顯的碟狀變形，使環(huán)的棱邊與環(huán)槽側(cè)壁及缸壁線狀接觸。這樣既減少了活塞環(huán)的泵油作用，也提高了活塞環(huán)的氣密性能。外緣面切槽或倒角的正扭曲環(huán)與缸壁面形成的楔形環(huán)帶，能向上布油和下向刮油，不僅蓋上了缸壁與活塞（活塞環(huán)）組之間的潤滑，也減少了潤滑油的上竄。第一道密封環(huán)由于承受氣體壓力更大，易產(chǎn)生早期磨損，故宜采用內(nèi)緣切槽或倒角的正扭曲環(huán)。
反扭曲環(huán)的結(jié)構(gòu)與正扭曲環(huán)結(jié)構(gòu)相似，只是在環(huán)中的安裝方式相反，即內(nèi)緣切槽或倒角向下而外緣切槽或倒角向上（如圖3）。所以扭曲環(huán)在氣體壓力的作用下能產(chǎn)生與正扭曲環(huán)反向的碟狀變形，能較好地抑制潤滑油上竄。但由于環(huán)的外緣與缸壁形成的倒楔形導(dǎo)致向氣缸內(nèi)刮而造成竄油。故不宜作第一道密封環(huán)使用。
活塞環(huán)槽的改進(jìn)
活塞環(huán)槽的改進(jìn)主要是控制活塞環(huán)與環(huán)槽之間的裝配間隙，提高環(huán)槽表面粗糙度及形位公差。如東風(fēng)車空壓機(jī)活塞環(huán)與環(huán)槽的裝配側(cè)隙由0.04mm~0.08mm改為0.04mm~0.065mm，控制環(huán)槽側(cè)壁對活塞中心線的垂直度誤差每100mm取樣長度不超過0.01mm，表面粗糙度Ra=1.6，以保證環(huán)與環(huán)槽的良好貼合，提高氣缸氣密性和減少潤滑油上竄。
潤滑油上竄的其它原因
活塞環(huán)往向截荷和側(cè)向力的影響
活塞環(huán)對缸壁的往向截荷包括活塞環(huán)的初始彈力及空壓機(jī)工作中的氣體壓力，它是活塞環(huán)與氣缸壁磨損的主要原因，尤其是第一道氣環(huán)磨損更大�；钊h(huán)及氣缸壁竄油會隨著磨損加劇而增加。為減少潤滑油的上竄量，必須控制活塞環(huán)的磨損。為此，活塞環(huán)的材料應(yīng)采用有較高的耐磨性、硬度及韌性的材料，并要嚴(yán)格控制活塞與缸壁的配合間隙。
油環(huán)槽底部回油截面的影響
車用空壓機(jī)氣缸壁面的潤滑通常是依靠飛濺潤滑，但當(dāng)曲軸箱內(nèi)的潤滑油壓力偏高時，飛濺量增多，若油環(huán)刮油不良，將導(dǎo)致竄油。故增大回油孔截面可抵制竄油。
溫度的影響
空壓機(jī)工作時由于氣體的壓縮和各運(yùn)動部件的摩擦?xí)箼C(jī)體溫度升高而降低潤滑油的粘度，從而加劇潤滑油上竄。為此，應(yīng)根據(jù)地區(qū)及季節(jié)合理選用機(jī)油的規(guī)格型號。
堵塞及壓力過高的影響
空壓機(jī)機(jī)油回油管堵塞。因為發(fā)動機(jī)打氣泵是由發(fā)動機(jī)的主油道供給機(jī)油的，若是空壓機(jī)機(jī)油回油管堵塞，機(jī)油無法回到發(fā)動機(jī)的油底殼內(nèi)，造成空壓機(jī)曲軸箱里充滿機(jī)油，油面上升，機(jī)油被迫竄入氣缸內(nèi)而導(dǎo)致竄油，同時，還會造成氣泵兩端嚴(yán)重漏油。
空壓機(jī)上的空氣過濾器芯堵塞，使氣泵進(jìn)氣阻力增大，進(jìn)氣量減小，氣缸中的空氣變得稀薄，從而增加了氣缸的吸油作用，引起空壓機(jī)竄油。
發(fā)動機(jī)的機(jī)油壓力過高，有時也會使空壓機(jī)竄油。
空壓機(jī)竄油的危害
（1）空壓機(jī)竄油后，機(jī)油便竄入汽車儲氣筒，當(dāng)汽車制動時，這些機(jī)油就進(jìn)入了制動閥，時間一長，便使閥門里的橡膠密封件膨脹松弛，造成判動控制工作失靈。同時，機(jī)油還會使制動軟管和制動皮碗早期腐蝕損壞，影響行車安全。
（2）機(jī)油竄入空壓機(jī)機(jī)缸蓋后，由于較高，使空壓機(jī)缸蓋上的排氣閥及閥門彈簧容易出現(xiàn)膠結(jié)現(xiàn)象，從而影響空壓機(jī)的正常工作，最后導(dǎo)致空壓機(jī)不工作。
（3）空壓機(jī)竄油后，會使發(fā)動機(jī)的機(jī)油消耗增加，即影響發(fā)動機(jī)的潤滑，又增加車輛的運(yùn)輸成本，而且使發(fā)動機(jī)排放超標(biāo)，造成環(huán)境污染。
結(jié)束語
通過活塞環(huán)環(huán)槽的改進(jìn)，提高了表面粗糙度和裝配的精密度，保證了環(huán)與環(huán)槽在缸內(nèi)的氣密性。使用改進(jìn)的活塞環(huán)槽，合理選用、正確裝配活塞環(huán)，并考慮材料、工作溫度等因素；經(jīng)常檢查回油管路及進(jìn)氣是否暢通，按照標(biāo)準(zhǔn)更換發(fā)動機(jī)機(jī)油及機(jī)油濾芯，可以有效地對空壓機(jī)竄油的危害進(jìn)行更好的控制和解決。
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作者:德耐爾@德耐爾空壓機(jī) 空壓機(jī)修訂日期：2011-08-09
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