活塞环的结构特点和正确安装

薛松会

一、活塞环的种类、性能

活塞环是具有一定弹力和断面形状的开口环，分为气环和油环两种。

1．气环：主要功用是密封活塞与气缸间的气缝，防止漏气，并兼起导热和调节汽缸壁面油膜的作用。气环的种类主要有桶形环、锥形环、梯形环、内外扭曲环、矩形环等。

（1）桶形环：其外圆表面经研磨加工后呈圆孤形，相当于矩形断面磨合后的初始状态，装于汽缸后与缸壁呈线接触，上下运动均有形成油膜作用，广泛用作中小型内燃机的第一道气环。常见的有矩形断面桶形环、单面梯形桶形环或双面梯形桶形环。安装时应将刻有标记的一面朝向活塞顶部，否则容易出现密封不严导致气缸压力降低，机油消耗增加、难起动等故障。

（2）梯形环，常作为负荷较高的柴油机的第一道气环。

（3）锥面环（锥角为 0．5o～1．0o的叫作微锥面环,中小型内燃机常用）。装入汽缸后与壁面呈线接触，能改善汽缸壁润滑作用，通常为活塞的第二、三道气环。

（4）内扭曲环或外扭曲环，由于它们是被切去上内侧或下外侧的矩形断面环，安装后不对称的弹性内力作用，使断面扭转，使其具有锥面环的作用，但加工工艺优于锥面环，常用于第二、三道气环。

（5）矩形环，也叫平环，易于制造，与缸壁接触面积大，散热作用强，常镀铬后作为一般内燃机的第一道气环。

2．油环，俗称刮油环:主要作用是刮下汽缸壁上多余的机油，避免进入燃烧室内燃烧，同时还能使气缸壁上的机油分布均匀，改善汽缸壁面润滑条件。油环有整体组合式油环和钢带分片组合式油环两种。

二 活塞环的正确安装及注意事项

（一）组件的检查、清理

先清洗汽缸和活塞，除掉积炭并用汽油清洗干净。检测汽缸及活塞的尺寸和形位公差，应符合标准，否则应更换不合格组件。用塞规检查活塞环槽与新的活塞环间的侧面间隙，一般气环为 0．03～0．07mm，油环为 0．02～0．03mm，如果侧隙不在规定范围内，则应更换活塞。检查活塞环开口部的间隙，将活塞环放入汽缸中，用一只活塞将放入的活塞环推到汽缸未磨损处，用塞规来测量活塞环的开口部端隙，一般第一道气环为 0．22～0．51mm，第二三道气环为 0．15～0．47mm，油环(挡圈)为 0．2～0．82mm，如果间隙值不在规定范围内,则应更换或修锉活塞环,但尽可能不要修锉活塞环的端面。．用漏光仪检查活塞环漏光度。

(二)安装注意事项

应按顺序装入活塞环，先从底部装入油环，然后装二、三气环，最后装第一道气环。用活塞环张口钳将环体撑开并装入环槽时，不能撑开过大，否则会造成断裂或变形。活塞环安装时，必须将打有标记的一面朝向活塞顶部。无标记的按活塞环面有内台阶或内倒角的一面朝上，外台阶或外倒角朝下安装。气环分装时，通常第二、三道气环为锥形环或内外扭曲环，内外扭曲环混装时，将内扭曲环装在外扭曲环的上面；第一道气环为镀铬桶形环、梯形环或矩形环，现高速柴油机一般都采用梯形环或梯形断面桶形环，而一般内燃机采用矩形环。装配时应将各道环开口相互错开，且不要把开口放到活塞销中心线处;第一道气环开口位置应与活塞销孔轴中心线交叉45o，并避开活塞工作时侧压力大的一面。第二道气环的开口位置与第一道气环的开口位置交叉180o。 整体式组合油环撑簧接头处要位于环体开口对面，且环口应避开侧压力大的一面和活塞销方向；钢带分片组合式油环的安装，复合式钢带衬环的开口结合处与第二道压缩环开口位置交叉1800；上刮片环开口位置与衬环开口结合处交叉900；下刮片环开口位置与上刮片环开口位置交叉1800。在环与环槽内涂抹符合要求的润滑油，用专用工具将环开口闭合后，把活塞连杆轻轻推入缸套。

三、活塞环装反引起故障实例

一辆北汽福田轻卡载货车（配装莱动4D30YB柴油发动机）更换活塞环行驶100km后，出现启动困难的故障。启动后发动机抖动明显，冒蓝烟。用逐缸断油试验，当断开二缸后，发动机抖动现象明显减弱，蓝烟消失。校验喷油器总成，喷油压力和雾化程度均合格。当时认为气门密封不严，造成汽缸压缩不足燃烧不充分及机油进入燃烧室被烧掉所致，重新研磨气门后装车试验，故障现象好转但仍然没有彻底解决。重新检查活塞组件发现，二缸活塞第一道气环装反了。第一道单面梯形镀铬桶面环有工艺内切口，装配时应安标记将该切口朝下安装。第二道环为单面梯形内扭曲环，装配时应将内切口朝上，而修理工误将两者作为内扭曲环，将有切口的一面都朝上安装。结果造成活塞环密封性降低，使大量机油进入燃烧室燃烧而形成蓝烟，重新装配活塞环后该车的故障彻底消除。