活塞環(huán)廣泛應(yīng)用于各種動(dòng)力機(jī)械中，如蒸汽機(jī)、柴油機(jī)、汽油機(jī)、壓縮機(jī)和液壓機(jī)等。廣泛應(yīng)用于汽車、火車、輪船、游艇等。一般活塞環(huán)安裝在活塞的環(huán)槽內(nèi)，它與活塞、缸套、缸蓋等部件形成一個(gè)腔室做功。

活塞環(huán)的重要性

活塞環(huán)是燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的核心部件，它與氣缸、活塞和氣缸壁密封氣體。常見(jiàn)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)有兩種：柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。由于燃料性質(zhì)不同，使用的活塞環(huán)也不同。早期的活塞環(huán)是通過(guò)鑄造形成的。然而，隨著技術(shù)的發(fā)展，大功率鋼制活塞環(huán)誕生了。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)功能和環(huán)保要求的不斷提高，各種先進(jìn)的表面處理技術(shù)得到應(yīng)用，如噴涂、電鍍、鍍鉻、氣體滲氮、物理沉積、表面涂層和鋅錳系磷化等。這使得活塞環(huán)更加穩(wěn)定。

活塞環(huán)的功能

活塞環(huán)的作用包括密封、調(diào)油(控油)、導(dǎo)熱(傳熱)和導(dǎo)向(支撐)四大功能。密封：指密封氣體，防止氣體從燃燒室泄漏到曲軸箱，使氣體泄漏量保持在最低限度，提高熱效率。漏氣不僅會(huì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，還會(huì)使機(jī)油變質(zhì)，這是氣環(huán)的主要任務(wù)；調(diào)油(控油):刮掉氣缸壁上多余的潤(rùn)滑油，同時(shí)在氣缸壁上做一層薄膜，保證氣缸、活塞、活塞環(huán)的正常潤(rùn)滑。這是油環(huán)的主要任務(wù)。在現(xiàn)代高速發(fā)動(dòng)機(jī)中，特別重視活塞環(huán)在控制油膜中的作用；熱傳導(dǎo)：活塞環(huán)將活塞的熱量傳導(dǎo)給缸套，起到冷卻的作用。據(jù)可靠數(shù)據(jù)，活塞頂部70 ~ 80%的熱量通過(guò)活塞環(huán)傳遞給氣缸壁而散失；支撐：活塞環(huán)將活塞保持在氣缸內(nèi)，防止活塞直接接觸氣缸壁，保證活塞運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，減少摩擦阻力，防止活塞敲缸。一般汽油機(jī)的活塞采用兩個(gè)氣環(huán)一個(gè)油環(huán)，而柴油機(jī)通常采用兩個(gè)油環(huán)一個(gè)氣環(huán)。

活塞環(huán)特性

努力

作用在活塞環(huán)上的力包括氣體壓力、環(huán)本身的彈性、環(huán)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的慣性力、環(huán)與氣缸和環(huán)槽之間的摩擦力等。如圖所示。由于這些力，環(huán)將產(chǎn)生基本運(yùn)動(dòng)，例如軸向運(yùn)動(dòng)、徑向運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。此外，由于其運(yùn)動(dòng)特性，活塞環(huán)不可避免地會(huì)產(chǎn)生浮動(dòng)和軸向振動(dòng)、徑向不規(guī)則運(yùn)動(dòng)和振動(dòng)、扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)等不規(guī)則運(yùn)動(dòng)。這些不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)通常會(huì)阻止活塞環(huán)發(fā)揮作用。設(shè)計(jì)活塞環(huán)時(shí)，應(yīng)充分發(fā)揮有利的運(yùn)動(dòng)，控制不利的一面。

導(dǎo)熱性

燃燒產(chǎn)生的高熱通過(guò)活塞環(huán)傳遞給氣缸壁，因此可以起到冷卻活塞的作用?；钊h(huán)散發(fā)給氣缸壁的熱量一般可達(dá)活塞頂所承受熱量的30 ~ 40%。

氣密性

活塞環(huán)的第一個(gè)作用是保持活塞和氣缸壁之間的密封，將漏氣量控制在最低限度。這個(gè)作用主要由氣環(huán)承擔(dān)，即在任何工況下都要把發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮空氣和氣體的泄漏控制在最低限度，以提高熱效率；防止漏氣造成氣缸與活塞或氣缸與活塞環(huán)卡死；防止?jié)櫥妥冑|(zhì)引起的故障。

控油性能

活塞環(huán)的第二個(gè)作用是適當(dāng)刮掉附著在氣缸壁上的潤(rùn)滑油，維持正常油耗。當(dāng)潤(rùn)滑油供應(yīng)過(guò)多時(shí)，會(huì)被吸入燃燒室，增加油耗。而且燃燒產(chǎn)生的積碳會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)性能產(chǎn)生非常不好的影響。

支持的

因?yàn)榛钊葰飧變?nèi)徑略小，如果沒(méi)有活塞環(huán)，活塞在氣缸內(nèi)就不穩(wěn)定，不能自由運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí)，響起阿爾。