JB 3933-1985 汽车、摩托车发动机 活塞环技术条件.pdf

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1、关于标准转号的说明根据国家质量技术监督局质技监局标函1998216号的要求，及国家机械工业局国机管1999126号文的批复。现将原标准代号JB3933-85 转为行业标准代号QC/T554一1999内容暂时不变。请引用时用新的标准代号。中华人民共和国机械工业部部标准JB 3933-85 汽车、摩托车发动机活塞环技术条件本标准适用于汽车和摩托车发动机活塞环。凡上述范围内的活塞环必须符合本标准的规定。1 技术要求1. 1 产品应按照本标准的要求，并根据按规定程序批准的产品困样和技术文件制造。1. 2 材料铸铁活塞环z合金铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁等。钢质压缩环和其它材料活塞环按产品图样规定1. 3

2、材料的化学成份应能保证活塞环的性能要求。1. 4 低合金铸铁活塞环的金相组织应符合JB3934-85汽车、摩托车发动机单体铸造活塞环金相标准的规定，其它材料活塞环的金相组织按产品图样或有关技术文件规定。1. 5 成品环的硬度合金铸铁活塞环za. 低合金铸铁活塞环：HRB98 108; b. 鸽合金铸铁活塞环：HRB96 106; c. 球墨铸铁活塞环：HRBlOOllO;d. 在同一环上的硬度差应不超过4个HRB单位。其它材料的活塞环按产品图样规定。镀铅环的铭层硬度应不低于HV750(HRB 200）。1. 6 弹性模数（）合金铸铁活塞环z10000 1500kgf/mm2 (98土14kN/

3、mm2)球墨铸铁活塞环：16000士1500kgf/mm2056.8土14kN/mm2)1. 7 弯曲强度极限值（合金铸快活塞环：不低于40kgf/mm2(392N/mm2);球墨钝钱活塞环z不低于90kgf/mm2(882N/mm勺。1. 8 弹性棋敖与弯曲强度极限值的比值：E/ab24001. 9 活塞环的弹力应符合产品因样规定。I. IO 活塞环的环同径向压力分布特性.符合产品因样规定。1. 11 活塞环的热稳定性合金铸铁活塞环或球墨铸铁活塞环在相当于1气缸直径的环规中加热到350保温6h,机械工业部1985一0226发布1985-0801实施JB 3933-85 然后在空气中冷却至室温

4、，其弹性消失率为合金铸铁活塞环一一不大于20%;球墨铸铁活塞环一一不大于12%。1.12 表面粗糙度铸铁活塞环a. 端面：R.0.63m; b. 外圆：R.:2.55.0m。镀镰层表面：R.运0.63m。特殊要求者按产品图样规定。1. 13 活塞环轴向高度（环高）公差铸铁活塞环sa. 外径D豆lOOmm一一不大于0.012mm; b. 外径DlOOmm一一不大于0.015mm; c. 端面镀铅环一一不大于0.020mm。注g活塞环端面软覆盖层镀锡、磷化膜等厚度不包括在轴向高度公差范围内，允许有软覆盖层的成晶活塞环轴向高度最大极限尺寸超出o.ooGinm. 泊环轴向高度应在没有泊孔的实心部位测量

5、1. 14 活塞环开口工作间隙的基本尺寸按产品图规定z其公差不大于0.20mm。加工时必然产生的内喇叭口，允许内圆边比外圆边开口大0.20mm。当外圆边开口处于最大极限尺寸时，内圆边开口允许超差0.20mm，但不允许有外喇叭口存在允许按订货单位要求留修口量。修口量由制造厂和订货单位双方协商决定。此种留修口量的活塞环仅限于协商供应的产品。检验活塞环开口工作间隙所用环规基本尺寸按产品图样规定，环规公差为0.Olmm. 1.15 径向厚度公差铸铁活塞环za. 外圆不镀铅和不加其它耐磨层一一不大于0.20mm；同一环上径向厚度差不超过0. lOmm; b. 外圆镀错、喷铝或加其它耐磨层一一不大于0.2

6、5mm；同一环上径向厚度差不超过0.12mm。表面镀锡、涂覆聚四氟乙烯等软减摩层的，此覆盖层厚度不包括在径向厚度尺寸之内。1. 16 端面翘曲度对称断面铸铁活塞环za. 外径D运lOOmm一一不大于0.03mm; b. 外径DlOOmm一一不大于0.04mm。非对称断面铸铁活塞环（内切或外切扭曲环和单边梯面环其端面翘曲度的允许值可由订货单位与制造厂协商决定或按下列规定za. 外径D坛lOOmm一一不大于0.6mm;JB 3933-85 b. 外径DlOOmm一不大于0.08mm。1.17 外圆漏光度活塞环外圆工作面应与气缸壁密合。活塞环放入相当于气缸直径的环规中进行漏光检验时，其外困漏光度（按

7、外圆工作面与环规壁间在圆周上漏光的弧长所对应的中心角计算应符合下列规定铸铁活塞环za. 外圆镀铅活塞环一一每处漏光连续弧长不超过20，在同一环上总和不超过35,b. 外圆不镀锚活塞环一一每处漏光连续弧挺不超过25。，在同一环上总和不超过45,c. 非对称断面的活塞环（扭曲环和外锥环等，应按设计要求的锥面和扭曲作用加工，即必须在切扭曲槽之前精加工外圆成品活塞环外圆的漏光度范围，可由订货单位与制造厂协商决定或按下述规定z每处漏光连续弧长不超过60。，在同一环上总和不超过120飞d. 上述各种活塞环在距开口左右各15范围内不允许漏光二冲程发动机除外。注s活塞环外圆的漏光系指外圆与环规壁间的连续弧状光

8、隙，而活塞环外圆与环规壁间呈虚线型接触的间断点状光隙不应视为漏光外圆经过精加工的活塞环，在保持断面形状、尺寸及公差的条件下，允许外圆进行珩磨1. 18 表面处理1. 18. 1 第一道压缩环外圆工作面应镀铭或喷锢，或者加其它耐磨减摩层。其余压缩环和油环外圆工作面如要求镀锚或加其它覆盖层按产品图样规定。端面或其它表面要求镀锚的活塞环按产品固样规定。1. 18. 2 压缩环的外圆锚层厚度不小于0.lOmm；镀锚铸铁油环的外圆锚层厚度不小于0.08自1口lo1. 18. 3 活塞环镀锚后如外圆珩磨，其珩磨刃带在圆周上应当连续1. 18. 4 活塞环镀锚后必须进行去氢处理z锚层与基体应牢固结合，不得有

9、脱锚现象$铝层与基体的结合强度按本标准第2.6条规定的方法进行试验。注g铭层与基体在分界面上完全分离才算作脱铭如分离部分未超过环高的一半或不是在分界面上分离，而仅是错层本身崩缺或铭层与基体一同崩脱时，则不应视作脱销1. 18. 5 活塞环表面未加耐磨减摩层的部分，应镀锡、磷化、氧化或作其官防蚀性处理防蚀层厚度（一个面上的）为0.0010.003mm。1. 19 外观缺陷活塞环表面不允许有裂纹、毛刺、锈蚀和崩缺现象。允许在开口两端面的内棱角上和油环内圆表面在锐通油孔处有不大于0.5mm的崩缺；在活塞环上下端面和内圆表面允许有最大长度不超过0.5mm、深度不超过0.2mm的孔洞或凹痕存在，其数量不

10、超过3个。孔洞相互距离应大于lOmm，并且不得在开口对面30范围内，也不得在上下端面与内圆表面相交的棱角处和油环的油孔上下侧。镀恪活塞环不允许有错瘤、铅层裂纹、尖锐铭边和锚层崩缺。活塞环外圆表面及上下端面不允许有粗加工残留的刀痕、振纹及氧化皮。内圆表面允许有轻微的切削痕迹。其深度不超过O.lmm。JB 3933-85 1. 20 活塞环不得有剩磁2 试验方法2. 1 机械性能试验本试验包括活塞环的硬度、弹性及弯曲强度试验。在弹性及弯曲强度试验中，测力法和测力矩法（采用阿姆斯勒活塞环机械性能试验机同样有效。2. 1. 1 活塞环硬度试验2. 1. 1. 1 活塞环硬度按GB230-63金属洛氏硬

11、度试验法测定。活塞环硬度应在活塞环端面上距开口57mm处、开口对面（与开口成180处、及与开口成90。处等三处测定，每处测三点，且测量点距活塞环边缘应大于Imm，取此三点硬度的平均值作为该处的硬度值，三处硬度值的最大差值为该片环的硬度差活塞环油环应在实心部位测定当开口对面（与开口成180。处或与开口成90处为通油孔时，则应选择邻近的实心部位测定2. 1. 1. 2镀铭环的错层硬度用显微硬度计测定。2. 1. 2 弹性试验本试验用于测量活塞环的弹性模数及弹力。2. 1. 2. l 测力法测量活塞环弹力的施力方法应按图1进行，弹力的大小由测量所得的切向弹力P1或径向弹力凡的数值评定。切向弹力Pi系

12、用厚度不大于0.12mm，其尾端为刚性窄板的光滑薄钢带箍紧活塞环外圆，使活塞环开口尺寸缩拢至产品图规定的开口工作问隙（So）或使活塞环外径达到缸径时所需的力。Pi系通过刚性窄板传递。其方向应在活塞环外圆的切线方向。- P且. , 国1弹性试验径向弹力P2系在与通过开口间隙中心的直径相垂直的直径方向直接加力在活塞环上，使活塞环开口尺寸缩拢至产品图规定的开口工作间隙So）时所需的力。Pi与凡的关系为zp 2 = 2. 63P I . . ( 1) 式中：Pi一一活塞环的切向弹力，kgf(N):-300一JB 3933-85 P2一一活塞环的径向弹力，kgf(N)o 活塞环外圆表面作用于气缸壁的平均

13、单位压力P.）可按式（2）计算zP. p, P. = 0. 76 _:_ = 2 . . . (2) b0D boD 式中：P.一一平均单位压力，kgf/cm2(N/cm2);D一一活塞环外径（气缸直径）,cm; bo一一活塞环外国表面与气缸壁的接触面宽度，cm。弹性模数（）可按公式（3）计算：P. D P, D E = 5. 37 （一一1)3二1412 （一一1)3bS - So) t . b.;(S - So) (3) 式中：E一一弹性模数，kgf/mm2(kN/mm2);t一一活塞环径向厚度，mm;b一一活塞环轴向高度，mm;S一一活塞环自由状态开口尺寸，mm;S。一一活塞环工作状态开

14、口间隙，mm。开口尺寸的测量应在开口两端径向厚度的中心处进行。一一惯性力矩系数。 I2/I1、I1 = bt3 /12一一矩形实心断面的惯性力矩，（mm。I2 一活塞环由于切槽、穿孔、倒角等而减弱的断面对其中性轴的惯性力矩，（mm。2. I. 2. 2 测力矩法用阿姆斯勒活塞环机械性能试验机作弹性试验时，活塞环的弹性模数（）按公式（4)i:十算：、62.83 R.2 M E= . . . ( 4) IS - So) 式中zMo一一如图2所示将活塞环开口处夹持，使开口尺寸缩扰至产品图规定的开口工作间隙So）时所需的力矩，kgfcm; So J 因2弹性试验图3扎活塞环的重心半径（囚3),mm。矩

15、形实心断面活塞环：R = D-t 一2 I一活塞环断面的惯性力矩，mm4o矩形实心断面：JB 3933-85 l=l, 色：. 12 对于切槽、穿孔、倒角的减弱断面zI= 12 弹力计算zP2 = I 76尝”“. . 2. 1. 3 弯曲强度试验2. 1. 3. 1 测力法P2 = 2. 63P1 活塞环的弯曲强度极限值（b）按公式（6）计算z3PB(D - t) 的bt2 式中：ah一一弯曲强度极限值，kgf/mm2(N/mm2); (6) PB一一在与通过开口间隙中心的直径相垂直的直径方向拉断活塞环所需的力，kgf(N）。因4弯曲强度试验（测力法 W2/W1一一活塞环的断面减弱系数。矩形

16、实心断面zls对于切槽、穿孔、倒角等的减弱断面zl。WI= bt2/6一一矩形实心断面的断面系数，mm3。W2 = fz/Zmax一一因切槽、穿孔、ffil角等而减弱的断面的断面系数，mm30Zmax一一活塞环断面上中性轴到危险应力边的距离，mm。2. 1. 3. 2 测力矩法用阿姆斯勒活塞环机械性能试验机作活塞环的弯曲强度试验时，活塞环的弯曲强度极限值（ab）按式（7）计算z的IOMi/W .“. (7) 式中：Mb如国5所示扳断活塞环所需的力矩，kgf-cm。W一一活塞环的断面系数。矩形实心断面：W= W1 = bt2/6由于切槽、穿孔、ffil角等而减弱的断面：W= Wz JB 3933

17、-85 图5弯曲强度试验（测力矩法2.1. 4 。与值除按前述方法计算外，亦可用试验方法得到za. 选用同一批毛坯加工出的各不少于20片的矩形实心断面活塞环和断面减弱的活塞环，两者的b和t应有相同的尺寸pb. 测量每片活塞环的自由状态开口尺寸和弹力值，按公式（3）计算出矩形实心断面活塞环的弹性模数（E）（注z此时中l)。取E的平均值。c. 将公式（3）移项并取与矩形实心断面活塞环相同的E值计算出断面减弱活塞环的中值：f!P : P D , P1 D = 5. 37 2 （一1)3 = 14 12 （一1 )3 . (8) b(S - S0)E t . b(S -S。）Et d. 将上述活塞环按

18、图4方法拉断，按公式（6）计算出矩形实心断面活塞环的弯曲强度极限值（b）（此时1)，取其平均值。然后将公式（6）移项并取与矩形实心断面活塞环相同的内值计算出断面减弱活塞环的值。即z3PR（号t) = D ,. . . ( 9) btzb 注z上述试验方法适用于各种断茵减弱的压缩环和泊环e. 按与上述相同的原理也可用阿姆斯勒活塞环机械性能试验机试验得出中和？值。2.2热稳定性试验活塞环的热稳定性试验按下述步骤进行：a. 测量并记录活塞环的弹力Po; b. 将活塞环装入相当于气缸直径的环规中，加热到350土5的温度后保温仙，然后连同环规从炉中取出在空气中冷却至室温，再测量活塞环的弹力Po。活塞环的

19、弹性保持系数UJ按式(10）计算z8主叫”式中：凡一一加温前的原始弹力；Po一一保温6h空气冷却至室温后所测得的弹力。活塞环的弹性消失率可按式(11)计算z？ P. 1J=p了二100%”. . . . . . ( 11) 2.3 环周压力分布检验活塞环外圆周表面对气缸壁的径向压力分布情况，应在专门的环周压力分布测定仪上进行测量。如没有上述专门测定仪，允许用测量活塞环长短轴之差的方法进行校验性检验。其测量方JB 3933-85 法：用厚度不大于0.12mm的薄钢带箍紧活塞环外圆，使活塞环开口尺寸达到工作间隙（So)时，测量通过活塞环开口问隙中心的直径及与之垂直的直径之差值（，用其差值（A）评定

20、活塞环周向压力分布特性。对于高点压力环，A值应在（0.004 o. oosm范围内。其中：D一一与被测环相适应的气缸直径。2.4 端面翘曲度检验活塞环的端面翘由度检验应在专门的检验仪上进行。该检验仪为两块平整光滑的平行平板，两平板问距离为环高的最大尺寸加上允许的最大翘由度数值，平板高度和宽度均应大于活塞环自由状态外径。活塞环在自身重量的作用下，应能从两平行平板问自由下落。2.5漏光度检验活塞环外圆与环规壁的密合程度，由检验活塞环在环规中的漏光度评定。环规内径应等于相应的气缸直径；环规内圆的粗糙度R.不大于0. 6_3m，如果活塞环在整个外圆周上与环规壁间没有产生光隙，则该活塞环被认为与环规完全

21、密合、活塞环外圆周与环规壁间光隙弧长所对应的中心角数值即为活塞环的漏光度。检验漏光度应采用专门的漏光检验仪，并在暗室中进行。检验仪的光源应采用36V60W的磨砂灯泡z光源中心距活塞环端面lOOmm光线与肉眼视线应为一条直线，并垂直于活塞环端面。2.6恪层与基体结合强度试验外困镀锚的铸铁活塞环，其锚层与基体结合强度试验应在专门的试验仪上进行。试验时将镀铅前与镀铭后均没有倒角的镀锚环样品（镀锚时每筒活塞环中放入一定数量的供试验用的未倒角环平放在试验仪平板上，用一底端为平面的直径为40mm重量为lkg的铜锤从150mm高度处自由落下，铜锤下端平而中心部分应击中活塞环端面，此时检查锚层与基体有无分离现

22、象。试验可在活基环的三处进行：开口附近、与开口成goo处和成180。处。特殊要求者可多于三处，均不得有脱馅现象，但不得在同一试验部位重复敲击。3 验收规则3. 1 活塞环须经制造厂的技术检验部门按产品固和本标准各项技术要求检验合恪后才能出厂。3.2 订货单位验收产品时，可按本标准第I.13条、第I.14条、第1.16条、第I.17杂和第I. 19条所列项口进行。也可按具体机型的要求或按照订货单位与制造厂的技术协议进行。3.3 订货单位验收产品时，按GB2828 81逐批检查计数抽样程序及抽样表规定，什恪质量水平（AQU忧和l抽样次数等方案由供需双方商定。4 标志、包装、运输和保管4. 1 活塞

23、环在包装前必须清洗干净，涂以防锈油脂或作特殊防锈处理，用结实不透水的中性纸或中性塑料袋包装，再装入硬纸盒内，每只纸盒应装入同一机型、同一规恪的供一台发动机JB 3933-85 使用的全套活塞环。（订货单位要求单独包装者除外。4.2 包装盒上应标明a. 制造厂名称、厂标和地址Fb. 产品名称、型号及规格zc. 数量zd. 包装日期。注：留修口量者应在包装盒上注明4.3 每只纸盒内应附有制造厂技术检验部门检验员签章的产品合格证和介绍产品性能及装配使用要点的产品使用说明书。4.4 外锥环及特殊结构活塞环应在产品图规定的部位上作出安装标记。4.5 用纸盒装好的活塞环，再装入衬有防水纸的干燥包装箱内。包装箱应保证活塞环在正常运输中不致损坏。箱子总重量不超过50kg。如订货单位同意，也可采用简易包装方法。4.6 包装箱外部应标明：a. 制造厂名称及地址Eb. 产品名称、型号及规格c. 数量及毛重pcf. 收货单位名称及地址：e. 产品出厂日期zf. “小心轻放”、“防潮”、“防压”、等标记。4.7 活塞环应存放在通风和干燥的仓库内，在正常保管情况下，自出厂之日起，制造厂应保证产品在12个月内不易锈蚀。附加说明：本标准由中国汽车工业公司提出、由长春汽车研究所归口。本标准由武汉汽车配件厂、南平汽车配件厂负责起草。本标准主要起草人回文三