活塞環(huán)是用來防止汽缸工作塞里的工作介質(zhì)從高壓的一邊漏 到低壓的一邊或者漏到大氣里去用的。
英格索蘭空氣壓縮機活塞環(huán)產(chǎn)生的嚴密性是以 所塞環(huán)表面和汽缸壁表面緊緊相貼以及所謂的“曲徑作用”為基礎(chǔ) 的;在曲徑作用下,漏出氣體的大部分能最消耗于克服漏出路程 上的收縮和膨服的阻力上;這種收縮和膨脹則是由于活塞小槽里 裝置活塞環(huán)而得來的。
曲徑作用在這里是由壓力變 化圖顯示出來的,這時氣體是在壓力等于汽缸里的壓力Pμ下漏 過活塞環(huán)接口處和小槽里的間隙的。
壓力的損失分配如下: 在1-2 的一段上,壓力從降Pμ到P1然后,氣體從空間α漏入中間 的環(huán)狀空間6,這時壓力又降到P1進一步,在3-4的一段路 程上壓力降到P2;然后氣體又漏入中間的環(huán)狀空間6,這時壓力 又降到P2’;以此類推。
處于活塞環(huán)和活塞小槽底之間的間隙 里的氣體則施壓力于 活塞環(huán)上,因此便增 加了活塞環(huán)作用于汽 缸壁上的壓力,這樣 便使得活塞環(huán)和汽缸 壁之間的磨損增加。
由于氣體壓力而引起的活塞環(huán)摩擦功的消耗量大大地超過 (約為6-8倍)由于活塞環(huán)本身彈性而引起的摩擦功的損失。
可看出: 最大的壓力P1是發(fā)生在第一個活塞環(huán)上 的,而第二個活塞環(huán)上的壓力便比較低了。
因為氣體是以確定于 壓力降的一定速度流入到活塞環(huán)之間和活塞環(huán)與活塞小槽底之間 的空間的,因此氣體的漏損是隨著時間變化的,進行壓縮過程的 時間愈短則漏損愈少。
當(dāng)英格索蘭壓縮機曲軸的轉(zhuǎn)數(shù)不很高時,活塞環(huán)下的壓力隨著活塞沖 程或者曲軸旋轉(zhuǎn)角變化的變化規(guī)律大致是和汽缸內(nèi)的壓力隨著沖 程或曲軸旋轉(zhuǎn)角變化的變化規(guī)律一樣的,因此壓力P1以及其他 所有各封閉構(gòu)件里的壓力也都是隨著時間變化的。
但在高轉(zhuǎn)數(shù) 下,由研究證明這種規(guī)律是不適用的,這時活塞環(huán)下的壓力是穩(wěn) 定在某一周定值的。
根據(jù)進行過的研究所得到的數(shù)據(jù)得知: 活塞環(huán)之間的壓力是 按如下的情況分配的。
在壓力很低和轉(zhuǎn)數(shù)甚高的情況下,很多人認為低壓缸,上使用 多于2-3個活塞環(huán)是不適宜的。