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
磨合期油耗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。