活塞環:崁入活塞槽溝内部的金屬環-中文百科頻道

應用範圍

活塞環廣泛地用在各種動力機械上，如蒸汽機、柴油機、汽油機、壓縮機、液壓機等，廣泛用于汽車，火車，輪船，遊艇等。一般活塞環安裝在活塞的環槽裡，它和活塞、缸套、缸蓋等元件組成腔室做功。

活塞環意義

活塞環是燃油發動機内部的核心部件，它和汽缸，活塞，汽缸壁等一起完成燃油氣體的密封常用汽車發動機有柴油和汽油發動機兩種，由于其燃油性能不同，其使用的活塞環也不盡相同，早期的活塞環靠鑄造形成，但随着技術的進步，鋼制的高功率活塞環誕生，且随着對發動機功能，環境要求的不斷提高，各種先進的表面處理應用其中，如溶射，電鍍，鍍鉻，氣體氮化，物理沉積，表面塗層，鋅錳系磷化處理等，使活塞環的功能大大提高。

功能

活塞環作用包括密封、調節機油（控油）、導熱（傳熱）、導向（支承）四個作用。密封：指密封燃氣，不讓燃燒室的氣體漏到曲軸箱，把氣體的洩漏量控制在最低限度，提高熱效率。漏氣不僅會使發動機的動力下降，而且會使機油變質，這是氣環的主要任務；調節機油（控油）：把氣缸壁上多餘的潤滑油刮下，同時又使缸壁上布有薄薄的油膜，保證氣缸和活塞及環的正常潤滑，這是油環的主要任務。在現代高速發動機上，特别重視活塞環控制油膜的作用；導熱：通過活塞環将活塞的熱量傳導給缸套，即起冷卻作用。據可靠資料認為，活塞頂所受的的熱量中有70～80%是通過活塞環傳給缸壁而散掉的；支承：活塞環将活塞保持在氣缸中，防止活塞與氣缸壁直接接觸，保證活塞平順運動，降低摩擦阻力，而且防止活塞敲缸。一般汽油發動機的活塞采用兩道氣環，一道油環，而柴油發動機通常采用兩道氣環，一道油環。

特性

作用力

作用在活塞環的力有氣體壓力、環自身彈力、環往複運動的慣性力、環與氣缸及環槽的摩擦力等,如圖所示。由于這些力的作用，環将産生軸向運動、徑向運動、回轉運動等基本運動。此外，活塞環由于它的運動特點，伴随着不規則運動，不可避免地出現軸向不規則運動引起的浮懸和軸向振動、徑向不規則運動和振動、扭曲運動等。這些不規則運動常常妨礙活塞環發揮作用。設計活塞環時，要充分發揮有利運動，控制不利的一面。

導熱性

将燃燒産生的高熱，通過活塞環傳遞給氣缸壁，所以能起到冷卻活塞的作用。通過活塞環向氣缸壁散出的熱量，一般可達到活塞頂部承受熱量的30～40%

氣密性

活塞環的第一個作用是保持活塞與氣缸壁之間的密封，控制漏氣到最低限度。這種作用主要由氣環來承擔，即發動機在任何運轉條件下，其壓縮空氣和燃氣的洩漏均要控制到最少，以提高熱效率；防止因漏氣而引起氣缸與活塞或氣缸與環之間咬死；防止潤滑油的劣化而引起的故障等。

控油性

活塞環的第二個作用是适當地刮落附着于氣缸壁上的滑油，并保持正常的油耗量。當供給的滑油過多時将被吸至燃燒室，使油耗量增大，而且由于燃燒産生的積炭，對發動機性能影響極壞。

支撐性

因活塞略小于氣缸内徑，如無活塞環，則活塞在氣缸内不穩定，就不可能運動自如。同時，環還要防止活塞直接與氣缸接觸，起到支撐作用。因此，活塞環在氣缸内上下運動，其滑動面全靠環來承擔。

注意事項

安裝活塞環時應注意

1）活塞環平裝入氣缸套内，接口處要有一定的開口間隙。

2）活塞環應裝在活塞上，在環槽中，沿高度方向要有一定的邊間隙。

3）鍍鉻環應裝在第一道，開口不要對着活塞頂部的渦流凹坑方向。

4）各活塞環開口在互相錯開120℃，均不準對着活塞銷孔。

5）錐形斷面活塞環，安裝時錐面應向上。

6）一般扭轉環安裝時，倒角或切槽應向上；錐面反扭轉環安裝時，仍保持錐面向上。

7）安裝組合環時，應先裝軸向襯環，再裝扁平環和波形環。波形環上、下各裝一片扁平環，各環開口應相互錯開。

活塞環分類

1.按結構分：

A．整體結構：通過鑄造或整體成型的工藝。

B．組合環：在一個環槽中裝配兩個或兩個以上零件組成的活塞環。

C．開槽油環：側面平行，具有兩個接觸環岸，并有回油孔的油環。

D．開槽螺旋撐簧油環：在開槽油環内加置螺旋撐簧的油環。撐簧能提高徑向比壓，其對環體内表面的作用力均等。常見于柴油機環。

E．鋼帶組合油環：由襯環和兩片刮環組合而成的油環。襯環的設計随生産廠而異，常見于汽油機環。

2.按斷面形狀分：桶面環、錐面環、内倒角扭曲環、楔形環和梯形環、鼻形環、外台肩扭曲環、内倒角扭曲環、鋼帶組合油環、異向倒角油環、同向倒角油環、鑄鐵螺旋撐簧油環、鋼質油環等。

3.按材料分：鑄鐵、鋼質。

4.按表面處理分：氮化環：氮化層硬度達950HV以上，脆性1級，具有良好的耐磨性和耐蝕性。鍍鉻環：鍍鉻層結晶細緻緊密光滑，硬度達到850HV以上，耐磨性能非常好，縱橫交錯的微裂紋網絡，利于儲存潤滑油。磷化環：通過化學處理的方法，使活塞環表面産生一層磷化膜，對産品起到防鏽作用的同時，也可提高環的初期磨合性。氧化環：在高溫和強氧化劑的條件下，鋼鐵材料表面生成一層氧化膜，具有耐腐蝕性，減磨潤滑及良好的外觀。還有PVD等。

5，按作用來分：A．氣環：主要用來防止氣體洩漏的活塞環。B．油環：具有回油孔或等效結構，能從缸壁上刮下機油的活塞環。

活塞環好壞的鑒别

活塞環的工作表面不得有刻痕、擦傷、剝落，外圓柱面和上下端面應有—定的光潔度，曲度偏差不應大于0.02—0.04毫米，環在槽中的标準下沉量不得超過0.15-0.25毫米，活塞環的彈力、間隙符合規定。此外，還應檢查活塞環的漏光度，即将活塞環平放在氣缸内，在活塞環下邊放一個小燈炮，上面放一塊遮光闆，然後觀察活塞環與氣缸壁之間的漏光縫隙，由此可知活塞環與氣缸壁的接觸是否良好。在一般情況下，用厚薄規測量活塞環漏光縫不應超過0.03毫米。連續漏光縫的長度不應大于氣缸直徑的1/3，若幹處漏光縫隙長度不應大于氣缸直徑的1/3，若幹漏光總長度不應超過氣缸直徑的1/2，否則，應更換。