活塞环基本知识活塞环是发动机的重要零件之一。

活塞环分为气环和油环两种。

活塞环的作用：密封气体；均匀分布气缸壁上的润滑油，并防止润滑油窜入燃烧室；导出活塞上的热量；支承活塞，防止活塞直接与气缸壁接触。

活塞环工作的好坏直接影响发动机的性能、工作可能性和使用寿命。

1 活塞环的作用1.1气环的作用气环起密封气体及导热的作用，其本身具有一定弹力。

将环压在缸壁上。

当发动机工作时，高压气体进入环槽，一方面将环压紧在环槽上，另一方面环背将更紧密地压在缸壁上起到更好的密封作用。

当气体通过第一道环隙窜入第二道时，压力已大大降低。

而且第二道环漏泄的气体极少。

为了进一步减少摩擦损失，有的发动机只采用一道气环。

第二道气环密封任务较轻，而且工作条件较一道好些。

为了避免机油窜入燃烧室，所以要求第二道气环除密封气体外，还有一定的刮油作用。

1.2 油环的作用油环的作用是将一定的润滑油均匀分布在缸壁上，防止润滑油窜入燃烧室并保证活塞环和缸壁的润滑。

油环要刮下缸壁上多余的油,须较大的径向力将环压在缸壁上。

由于环背没有气体压力的帮助，故环本身要具有较大的弹力及较小的接触面积，同时刮下的润滑油要能顺利地流回油底壳，所以油环槽背设有回油孔或切口。

2 活塞环的结构分析2.1活塞环各部分名称，如图1所示。

2.2切口形式活塞环切口基本上有3种形式：直切口、斜切口和梯形切口，如图2所示。

其中用得最普遍的是直切口。

二行程发动机为防止环切口与缸壁上的气口相碰，在切口处用销钉档住，不让环在环槽内转动，如图3所示。

2.3 常用气环断面形状气环断面形状如图4所示。

矩形环：断面呈矩形，制造简单，广泛采用。

锥形环：将工作面制成小锥度以提高表面接触压力，有利于是磨合密封，并有一定的刮油作用。

锥形环用肉眼不一定能看出锥角，所以一定要做标记，不能装反。

正确安装应是正锥形，其锥顶向上。

图4 常用活塞环的断面形状a)矩形环b)锥面环c)桶面环d)内切槽环e)下切槽环f)内伞环 g)双面梯形环h)单面梯形(楔形环)扭曲环：凡环内外切角、切槽均是扭曲环。

由于环内、环外切角或切槽扭曲方向不一，而安装后要求扭曲呈正锥形，所以安装扭曲环时，环内切角或切槽面须向上，环外切槽面向下。

桶形环：桶形环表面呈桶形，其优点是能更好地适应短裙活塞在气缸中摆动，使之更好地与气缸和活塞相配合。

梯形环：梯形环断面呈梯形。

其在环槽内作径向运动时，侧隙发生变化，能将槽中的沉积物挤出，从而提高抗结胶能力。

通常第一道气环（顶环）采用矩形、桶形环。

而锥形环、扭曲环常用于第二道气环。

梯形环则多用于柴油机。

2.4 油环油环的结构形式,通常有3种。

1）整体式或单片式油环它是最普通的一种，其断面形状如图5所示。

为了提高刮油能力，表面较小以提高接触压力，有时还作成鹰嘴形，可进一步提高刮油能力。

环上开有通孔或通槽，引导刮下的润滑油经活塞上的回油孔流回曲轴箱。

2）螺旋撑簧油环它是在单片油环背面安装螺旋撑簧，如图6所示。

安装撑簧是为了提高油环径向压力并保持稳定性。

3）钢带组合油环它是由二片钢(刮)片和一片衬环组成，如图7所示，这种环的特点是接触压力高，上下刮片能分别动作，具有良好的适应性。

每片刮片不仅外圆与气缸表面接触进行刮油，阻止滑油上窜，而且上、下端面和环槽上、下端面之间也保持接触，起密封作用。

所以封油效果良好。

汽车、摩托车发动机多采用钢带组合油环。

图7 钢带组合油环3 活塞环材料常用活塞环材料有：合金铸铁、球墨铸铁、不锈钢、合金钢、弹簧钢。

4 活塞环表面处理镀铬环：采用的是松孔镀铬，镀铬层硬度很高（HV800以上），摩擦系数很小，而且松孔镀铬层具有良好的贮油结构，显著提高活塞环的耐磨性。

氮化环：氮化层硬度达950HV以上，脆性1级，具有良好的耐磨性和耐蚀性。

渗陶环：采用超微粒低温等离子体化学气相沉积技术，在金属表面生成一种双向扩散的微晶体与网络结构并存的金属陶瓷薄膜。

经渗陶处理后表面硬度增加，延长了使用寿命。

表面磷化：经化学处理，使活塞环表面生成一层磷化膜，对产品起到防锈作用，同时提高环的初期磨合性。

表面氧化：在高温和强氧化剂的条件下，钢质材料表面生成一层氧化膜，具有耐腐蚀性，减磨润滑等。

安装使用说明书汽油机活塞环组活塞环安装前应注意：1、安装活塞环前应仔细阅读本安装使用说明书；2、安装活塞环前检查气缸、活塞是否残缺或拉伤，活塞配缸间隙是否正常；3、安装活塞环前检测活塞、缸套、活塞环等相关部件的精度；4、安装活塞环前检查活塞环型号、规格及配缸间隙；5、安装前应清洗活塞、缸套、活塞环；6、安装前将活塞环及环槽表面涂抹合适的润滑油；7、镀铬缸套请勿安装镀铬活塞环。

活塞环安装时：1、安装顺序，应先安装油环，再安装气环，由下至上安装；2、安装各道环时，活塞环开口切勿过分撑开（开口不可撑开超过该环径向厚度T的8倍），保持刚能套入活塞即可；3、安装组合油环：a) 将衬环（中骨）装入活塞油环槽内，注意衬环开口不能重叠；b) 安装下钢（刮）片、上钢片，不可用工具撑开开口。

如图1，安装时，先将下钢片一端卡入环槽（衬环上），且用大母指按住钢片端口位置，另一只手大母指顺其钢片侧面滑入环槽内，然后用同样方法装入上钢片。

勿将下上钢片同装在衬环的一侧；c) 为避免在活塞推入气缸时，可能造成的衬环开口重叠，请将上下钢片开口与衬环接头错开90~120度。

d) 安装后，用手轻轻旋转组合油环，应平滑无卡滞现象。

4、气环安装：a) 使用专用工具安装；b) 依次安装二道气环、一道气环，切勿将第一道与第二道气环颠倒安装；c) 安装时，应将有标记（HYR、HY、CSR、TLK、ALS、H、R等）的一面朝上（活塞头部方向）;d) 将气环的开口位置相互错开180度，不要将开口置于活塞销方向。

5、活塞环组装入气缸前，调整好各道环的开口位置，如图3所示。

图1 组合油环安装图2 活塞环安装位置图3 活塞环开口位置使用时：1、调整好点火时间，设置符合要求的混合比；2、新环安装后应按规定进行冷磨合；3、不要低挡位高速行车，低温启动发动机后要预热；4、使用规定的燃料，选用优质的机油；5、保持发动机良好通风；6、保持油足、水足、空气足；7、水冷却发动机要严格控制水温。

活塞环小常识一、全氮化环与传统的镀铬镀铬镀铬环相比有什么优点？1、氮化环工艺含量高，它使用分布式操场作智能控制系统，保证了其先进工艺的有效性可靠性；2、其工艺属于无污染的活塞环清洁生产工艺是一种环保型产品，符合行业的发展趋势，而镀铬环的生产与使用易对环境产生污染且不易消除，已经不适应市场的要求，是一种即将被淘汰的产品。

3、氮化环性能优良，表面硬度hv1000-1400，比镀铬环高hv200-600，所以其耐磨性远远高于镀铬环；4、耐高温，过热敏性低，氮化环在近600c高温下其表面硬度基本不发生变化，而镀铬环在300c以上的温度下，硬度随着温度的升高而下降；5、氮化改善活塞环的综合机械性能，其耐腐蚀性冲韧性抗疲劳强度使用寿命都远远大于镀铬环；6、氮化环对活塞的密封性比镀铬环好，油耗低，易起动，比镀铬环好，油耗低，易起动，比镀铬环耐用可靠；7、氮化环的表面光洁度高，其油环的氮化处理着色美观而光润；8、随着发动机的转速越来越高，只有氮化环优良的品质与性能才符合这一要求；9、氮化环材料现多采用进口钢质材料，保证其机体性能优良；10、油环采用钢带组合式，上下刮片及衬环经氮化处理，刮油能力强，经久耐用，适应性好，能很好的适应气缸的不均匀磨损和活塞变形等造成的影响，防止积渣、结胶，具有良好的控油能力。

二、活塞环不耐磨和烧机油的原因分析客户在活塞环销售过程中，有时会遇到退货的现象，主要原因是活塞环不耐磨和烧机油。

活塞环不耐磨的主要原因如下：1、有些厂家生产的环氮化层厚度、硬度不符合要求，本身不耐用磨；2、汽缸不圆，椭圆度、锥度超差，使环与缸切合不良，局部接角就力过大，不宜形成油膜，产生缸磨，而使缸磨损可快；3、活塞环装入缸套后，没有在空载低速条件下进行一定时间的磨合，一开始就高速超负荷运行，使环与气缸接角不良，漏气、加速磨损。

4、由于气缸装配不当，造成缸套变形面与活塞环接角不良造成与第二点相同的磨损情况；5、机油质量太差或使用时间过长，机油中草药杂质含量增加，粘度下降，不易形成均匀的油膜，都有会使用权环与缸套表面磨擦增加，环的磨损加快；6、空气滤清器没有按要求装好，油料不干净，致使用权缸套的灰尘、杂质不被吸入发动机，形成研磨膏，也会加快活塞环的磨损；7、发动机长时间在超负荷的状态下工作，造成温度过高，散热不良，也会加快活塞环的磨损；8、发动机在冷态刚启动就高速运转，也会加快机件特别是活塞环的磨损；9、根据有关资料统计，活塞环非正常磨损的诸多原因中，使用不当、过滤不佳期是造成成磨损加快的主要原因。

约有40%以上的活塞环是由这些原因导致提前报废。

关于烧机油的问题，主要原因如下：1、活塞环油环弹力过小，漏光过大，导致辞烧机油，这是活塞环本身的原因；2、气门杆与气门导管的间隙过大，气门油封封油不严，这种烧机油现象与活塞环无关，更换活塞环后还是烧机油；3、气缸尺寸超差，椭圆度过大，表面有拉伤、沟槽，致使油环不能刮除缸壁上多余的机油，机油窜入燃烧室，参与燃烧；4、锥面环锥度反装，往上适刮油，也会增加机油消耗；5、活塞环装配时，开口位置没有错开，排在一直线，会使机油消耗猛增；6、活塞环的质量对活塞环及发动机的影响有以下几点；（1）环槽高度过大，导致活塞环的侧面磨损严重，甚至折断。

从而造成发动机冒烟，功率下降；（2）环槽高度过小，和环槽上下侧加工精度差异致使活塞环结胶卡死折断，造成发动机冒烟，功率下降；（3）活塞裙部与缸套间隙过小，会导致早期磨损加快，甚至表面拉伤，造成发动机冒蓝烟，功率下降；（4）活塞裙部与缸套间隙过大，导致活塞环侧面及环槽磨损严重，甚至结胶卡死，造成发动机冒烟，功率下降和噪声较大；7、缸套对活塞环及发动机的影响主要有以下几点：（1）缸孔圆度，垂直度及位置度较差，导致活塞不耐磨，环表面及缸壁拉伤，造成发动机冒烟功率下降；（2）缸孔内表面粗糙度过小，导致活塞环及钢壁拉伤，造成发动机冒烟。

（3）缸孔外表面粗糙度过大，导致活塞环磨损严重，造成成发动机冒烟；（4）缸孔直径过小，导致活塞环闭口，抵死、折断，造成发动机冒烟和功率下降；（5）缸孔直径过大，导致活塞环严重磨损，造成发动机冒烟和功率下降；8、连杆瓦质量不良或磨损过大，造成活塞结胶卡死，发动机油耗过在；9、冷却系统质量不好，过热导致活塞环的早期磨损较大，环表面及缸壁拉伤，使发动机冒蓝烟因此我们建议用户更换活塞环时，在装车前，一定要对气缸进行检测，尺寸超差、表面有明显拉伤、沟槽的缸一定要修理后再使用，不要使用权用质量太差的气缸，润滑油要定期更换，质量要可靠，空滤器要定期清理，使其工作正常，要保证发动机散热良好，不能长时间超负荷工作，在新装活塞环后，要跑好磨合期。