活塞環(huán)是發(fā)動機(jī)的重要零件之一。活塞環(huán)分為氣環(huán)和油環(huán)兩種。活塞環(huán)的作用：密封氣體；均勻分布?xì)飧妆谏系臐櫥�油，并防止�(jié)櫥�油竄入燃燒室；導(dǎo)出活塞上的熱量；支承活塞，防止活塞直接與氣缸壁接觸。活塞環(huán)工作的好壞直接影響發(fā)動機(jī)的性能、工作可能性和使用壽命。

1  活塞環(huán)的作用

1.1氣環(huán)的作用

氣環(huán)起密封氣體及導(dǎo)熱的作用，其本身具有一定彈力。將環(huán)壓在缸壁上。當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時(shí)，高壓氣體進(jìn)入環(huán)槽，一方面將環(huán)壓緊在環(huán)槽上，另一方面環(huán)背將更緊密地壓在缸壁上起到更好的密封作用。當(dāng)氣體通過第一道環(huán)隙竄入第二道時(shí)，壓力已大大降低。而且第二道環(huán)漏泄的氣體極少。為了進(jìn)一步減少摩擦損失，有的發(fā)動機(jī)只采用一道氣環(huán)。第二道氣環(huán)密封任務(wù)較輕，而且工作條件較一道好些。為了避免機(jī)油竄入燃燒室，所以要求第二道氣環(huán)除密封氣體外，還有一定的刮油作用。

 1.2  油環(huán)的作用

油環(huán)的作用是將一定的潤滑油均勻分布在缸壁上，防止?jié)櫥�油竄入燃燒室并保證活塞環(huán)和缸壁的潤滑。

油環(huán)要刮下缸壁上多余的油,須較大的徑向力將環(huán)壓在缸壁上。由于環(huán)背沒有氣體壓力的幫助，故環(huán)本身要具有較大的彈力及較小的接觸面積，同時(shí)刮下的潤滑油要能順利地流回油底殼，所以油環(huán)槽背設(shè)有回油孔或切口。

2.2切口形式

活塞環(huán)切口基本上有3種形式：直切口、斜切口和梯形切口，如圖2所示。其中用得最普遍的是直切口。二行程發(fā)動機(jī)為防止環(huán)切口與缸壁上的氣口相碰，在切口處用銷釘檔住，不讓環(huán)在環(huán)槽內(nèi)轉(zhuǎn)動，如圖3所示。

2.3 常用氣環(huán)斷面形狀

氣環(huán)斷面形狀如圖4所示。

矩形環(huán)：斷面呈矩形，制造簡單，廣泛采用。

錐形環(huán)：工作表面制成小錐度以提高表面接觸壓力，有利于是磨合密封，并有一定的刮油作用。錐形環(huán)用肉眼不一定能看出錐角，所以一定要標(biāo)記，不能裝反。正確安裝應(yīng)是正錐形，其錐頂向上。

圖4    常用活塞環(huán)的斷面形狀

a)矩形環(huán)         b)錐面環(huán)           c)桶面環(huán)            d)內(nèi)切槽環(huán)

e)下切槽環(huán)       f)內(nèi)傘環(huán)           g)雙面梯形環(huán)         h)單面梯形

 扭曲環(huán)：凡環(huán)內(nèi)外切角、切槽均是扭曲環(huán)。由于環(huán)內(nèi)、環(huán)外切角或切槽扭曲方向不一，而安裝后要求扭曲呈正錐形，所以安裝扭曲環(huán)時(shí)，環(huán)內(nèi)切角或切槽面須向上，環(huán)外切槽面向下。

桶形環(huán)：桶形環(huán)表面呈桶形，其優(yōu)點(diǎn)是能更好地適應(yīng)短裙活塞在氣缸中擺動，使之更好地與氣缸和活塞相配合。

梯形環(huán)：梯形環(huán)斷面呈梯形。其在環(huán)槽內(nèi)作徑向運(yùn)動時(shí)，側(cè)隙發(fā)生變化，能將槽中的沉積物擠出，從而提高抗結(jié)膠能力。

通常第一道氣環(huán)（頂環(huán)）采用矩形、桶形環(huán)。而錐形環(huán)、扭曲環(huán)常用于第二道氣環(huán)。梯形環(huán)則多用于柴油機(jī)。

2.4 油 環(huán)

油環(huán)的結(jié)構(gòu)形式,通常有3種。

1）整體式或單片式油環(huán)

它是最普通的一種，其斷面形狀如圖5所示。為了提高刮油能力，表面較小以提高接觸壓力，有時(shí)還作成鷹嘴形，可進(jìn)一步提高刮油能力。環(huán)上開有通孔或通槽，引導(dǎo)刮下的潤滑油經(jīng)活塞上的回油孔流回曲軸箱。

2）螺旋撐簧油環(huán)

它是在單片油環(huán)背面安裝螺旋撐簧，如圖6所示。安裝撐簧是為了提高油環(huán)徑向壓力并保持穩(wěn)定性。

3）組合油環(huán)

它是由二三個鋼刮片和一二個襯環(huán)組成，如圖7所示，這種五的特點(diǎn)是接觸壓力高，上下刮片能分別動作，具有良好的適應(yīng)性。每個刮片不僅外緣與氣缸表面接觸進(jìn)行刮油，阻止滑油上竄，而且上、下端面和環(huán)槽上、下端面之間也保持接觸，起密封作用。所以封油效果良好。汽車、摩托車發(fā)動機(jī)多采用組合油環(huán)。

3  活塞環(huán)材料

常用活塞環(huán)材料有：合金鑄鐵、球墨鑄鐵、不銹鋼、合金鋼、彈簧鋼。

活塞環(huán)表面處理
活塞環(huán)表面處理可分：

鍍鉻環(huán)：采用的是松孔鍍鉻，鍍鉻層硬度很高（HV800以上），摩擦系數(shù)很小，而且松孔鍍鉻層具有良好的貯油結(jié)構(gòu)，顯著提高活塞環(huán)的耐磨性。

氮化環(huán)：氮化層硬度達(dá)950HV以上，脆性1級，具有良好的耐磨性和耐蝕性。

滲陶環(huán)：采用超微粒低溫等離子體化學(xué)氣相沉積技術(shù)，在金屬表面生成一種雙向擴(kuò)散的微晶體與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并存的金屬陶瓷薄膜。經(jīng)滲陶處理后表面硬度增加，延長了使用壽命。

表面磷化：經(jīng)化學(xué)處理，使活塞環(huán)表面生成一層磷化膜，對產(chǎn)品起到防銹

作用，同時(shí)提高環(huán)的初期磨合性。

表面氧化：在高溫和強(qiáng)氧化劑的條件下，鋼質(zhì)材料表面生成一層氧化膜，具有耐腐蝕性，減磨潤滑等。

活塞環(huán)的安裝

1.將活塞環(huán)槽部的積炭清除干凈；

2.安裝各道環(huán)，切勿過分撐開（開口撐開距離不得超過該環(huán)徑向厚度T的8倍），保持剛能套入活塞即可；

3.安裝順序，先安裝油環(huán)，再安裝氣環(huán)，由下至上安裝：

1)、鋼帶組合油環(huán)，先裝襯環(huán)（大波浪咀口不準(zhǔn)重疊），再裝下刮片、上刮片

（鋼片）。

2)、螺旋撐簧油環(huán)，先裝撐簧，再安裝環(huán)體，且撐簧接口應(yīng)處于環(huán)體開口對面。

3)、氣環(huán)安裝時(shí)，應(yīng)將有標(biāo)記（HYR、HY、CSR、TLK、ALS、H、R等）

的一面朝上（活塞頭部方向）。

氣環(huán)為桶面或矩形斷面環(huán)，裝在第一道環(huán)槽里；氣環(huán)為錐面或扭曲環(huán)，裝在第二道環(huán)槽里，環(huán)內(nèi)切角或切槽須向上，環(huán)外切槽面向下。若是錐形環(huán)，環(huán)內(nèi)切角在下，安裝以錐形為主。切勿將第一道與第二道氣環(huán)顛倒安裝。

4、活塞環(huán)的開口位置相互錯開一定角度，上下兩片環(huán)開口不能對齊，且不要將開口置于活塞銷方向。二沖程活塞環(huán)開口對正止動銷位置。