活塞環(huán)是汽車發(fā)動機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)活塞連桿組中的一個(gè)零部件，它分氣環(huán)和油環(huán)兩種，一般每個(gè)氣缸中有兩道氣環(huán)、一道油環(huán)，個(gè)別發(fā)動機(jī)有三道氣環(huán)、一道油環(huán) 。
氣環(huán)與油環(huán)的功用
氣環(huán)的主要功用是密封和傳熱：密封是指保證活塞與氣缸壁之間的良好密封，防止氣缸內(nèi)的可燃混合氣和高溫燃?xì)饴┤肭S箱，保證進(jìn)入發(fā)動機(jī)中的可燃混合氣受到足夠的壓縮，并在做功沖程中壓力泄漏損失較小 。
傳熱主要是指將活塞頂部接受的熱傳給氣缸壁，避免活塞過熱，一般來說活塞頂部的熱量有70%－80%是通過氣環(huán)傳導(dǎo)給氣缸壁的 。
油環(huán)的主要功用是在下行時(shí)刮除飛濺到氣缸壁上的多余的機(jī)油，防止多余的機(jī)油竄入燃燒室參與燃燒；在上行時(shí)在氣缸壁上涂布一層均勻的油膜，以減少活塞、活塞環(huán)和氣缸的磨損 。
活塞環(huán)的工作條件
活塞環(huán)的工作條件是極其惡劣的，并且受力也很復(fù)雜 。它在工作時(shí)受到氣缸中高溫、高壓燃?xì)獾淖饔?，并在潤滑極其困難的條件下在氣缸內(nèi)高速滑動 。
尤其是第一道氣環(huán)，它直接受到燃燒室高溫高壓氣體的沖擊，并且潤滑極其困難，溫度可以高達(dá)600K，所以磨損較為嚴(yán)重 。
并且活塞環(huán)在氣缸中上下運(yùn)動時(shí)，由于氣缸壁的錐度和橢圓度的影響，活塞環(huán)會沿徑向產(chǎn)生一張一縮運(yùn)動，使環(huán)受到交變彎曲應(yīng)力；另外由于側(cè)隙的存在，活塞在上下止點(diǎn)換向時(shí)，活塞環(huán)還會受到環(huán)槽的沖擊 。
這樣的作用力很容易導(dǎo)致活塞環(huán)的折斷 。因此，活塞環(huán)一直是發(fā)動機(jī)上使用壽命最短的零件，很多發(fā)動機(jī)大修，就是由于活塞環(huán)過度磨損造成的 。
根據(jù)活塞環(huán)的功用及工作條件，制造活塞環(huán)的材料應(yīng)具有良好的耐磨性、導(dǎo)熱性、耐熱性、沖擊韌性、彈性和足夠的機(jī)械強(qiáng)度 。目前廣泛應(yīng)用的活塞環(huán)材料有優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵、球墨鑄鐵、合金鑄鐵和鋼帶等 。
第一道活塞環(huán)外圓面通常進(jìn)行鍍鉻或噴鉬處理 。多孔性鉻層硬度高，并能儲存少量機(jī)油，可以改善潤滑減輕磨損 。鉬的熔點(diǎn)高，也具有多孔性，因此噴鉬同樣可以提高活塞環(huán)的耐磨性 。
可以說，活塞環(huán)是發(fā)動機(jī)中對材料和加工工藝要求最嚴(yán)格的零部件，它的使用壽命就是發(fā)動機(jī)的使用壽命，一些日系發(fā)動機(jī)使用壽命長，不燒機(jī)油，主要的因素就是活塞環(huán)的質(zhì)量好 。
本田公司很早以前就是一家專門制造活塞環(huán)的廠家，它制造的發(fā)動機(jī)質(zhì)量好，與活塞環(huán)質(zhì)量好是分不開的 。
那么活塞環(huán)又是如何實(shí)現(xiàn)密封功能的呢？
下面我們來看看活塞環(huán)的密封原理：當(dāng)活塞環(huán)裝入氣缸后，在活塞、活塞環(huán)與氣缸壁之間形成了三個(gè)間隙：端隙、側(cè)隙和背隙 。
這三個(gè)間隙使活塞環(huán)形成了兩個(gè)密封面和一個(gè)迷宮式的漏氣通道 。其中第一道氣環(huán)大約密封80~90%的氣體，第二道氣環(huán)大約密封10~20%的氣體，油環(huán)大約密封5%的氣體 。
第一密封面的建立：活塞環(huán)在自由狀態(tài)下不是正圓形，其外廓尺寸比氣缸直徑略大，當(dāng)活塞環(huán)裝入氣缸后，在其自身的彈力作用下環(huán)的外圓面與氣缸壁貼緊形成第一密封面；
第二密封面的建立：燃燒室中的高壓氣體通過活塞頂岸與氣缸壁之間的間隙進(jìn)入活塞環(huán)的側(cè)隙和徑向間隙中，這個(gè)壓力使環(huán)的下側(cè)面與環(huán)槽的下側(cè)面貼緊形成第二密封面；
活塞環(huán)的二次密封：竄入到活塞環(huán)側(cè)隙和背隙中的高壓氣體，產(chǎn)生背壓力和側(cè)壓力，使活塞環(huán)對氣缸壁和活塞環(huán)槽的壓力進(jìn)一步增大，顯著加強(qiáng)了第一和第二密封面的密封程度，這個(gè)現(xiàn)象稱為活塞環(huán)的第二次密封 。
迷宮式的漏氣通道：由于有了第一密封面與第二密封面，活塞環(huán)漏氣的惟一通道就是活塞環(huán)的開口端隙 。
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