活塞環的結構特點和正確安裝

薛松會

一、活塞環的種類、性能

活塞環是具有一定彈力和斷面形狀的開口環，分為氣環和油環兩種。

1．氣環：主要功用是密封活塞與氣缸間的氣縫，防止漏氣，并兼起導熱和調節汽缸壁面油膜的作用。氣環的種類主要有桶形環、錐形環、梯形環、內外扭曲環、矩形環等。

（1）桶形環：其外圓表面經研磨加工后呈圓孤形，相當于矩形斷面磨合后的初始狀態，裝于汽缸后與缸壁呈線接觸，上下運動均有形成油膜作用，廣泛用作中小型內燃機的第一道氣環。常見的有矩形斷面桶形環、單面梯形桶形環或雙面梯形桶形環。安裝時應將刻有標記的一面朝向活塞頂部，否則容易出現密封不嚴導致氣缸壓力降低，機油消耗增加、難起動等故障。

（2）梯形環，常作為負荷較高的柴油機的第一道氣環。

（3）錐面環（錐角為 0．5o～1．0o的叫作微錐面環,中小型內燃機常用）。裝入汽缸后與壁面呈線接觸，能改善汽缸壁潤滑作用，通常為活塞的第二、三道氣環。

（4）內扭曲環或外扭曲環，由于它們是被切去上內側或下外側的矩形斷面環，安裝后不對稱的彈性內力作用，使斷面扭轉，使其具有錐面環的作用，但加工工藝優于錐面環，常用于第二、三道氣環。

（5）矩形環，也叫平環，易于制造，與缸壁接觸面積大，散熱作用強，常鍍鉻后作為一般內燃機的第一道氣環。

2．油環，俗稱刮油環:主要作用是刮下汽缸壁上多余的機油，避免進入燃燒室內燃燒，同時還能使氣缸壁上的機油分布均勻，改善汽缸壁面潤滑條件。油環有整體組合式油環和鋼帶分片組合式油環兩種。

二 活塞環的正確安裝及注意事項

（一）組件的檢查、清理

先清洗汽缸和活塞，除掉積炭并用汽油清洗干凈。檢測汽缸及活塞的尺寸和形位公差，應符合標準，否則應更換不合格組件。用塞規檢查活塞環槽與新的活塞環間的側面間隙，一般氣環為 0．03～0．07mm，油環為 0．02～0．03mm，如果側隙不在規定范圍內，則應更換活塞。檢查活塞環開口部的間隙，將活塞環放入汽缸中，用一只活塞將放入的活塞環推到汽缸未磨損處，用塞規來測量活塞環的開口部端隙，一般第一道氣環為 0．22～0．51mm，第二三道氣環為 0．15～0．47mm，油環(擋圈)為 0．2～0．82mm，如果間隙值不在規定范圍內,則應更換或修銼活塞環,但盡可能不要修銼活塞環的端面。．用漏光儀檢查活塞環漏光度。

(二)安裝注意事項

應按順序裝入活塞環，先從底部裝入油環，然后裝二、三氣環，最后裝第一道氣環。用活塞環張口鉗將環體撐開并裝入環槽時，不能撐開過大，否則會造成斷裂或變形。活塞環安裝時，必須將打有標記的一面朝向活塞頂部。無標記的按活塞環面有內臺階或內倒角的一面朝上，外臺階或外倒角朝下安裝。氣環分裝時，通常第二、三道氣環為錐形環或內外扭曲環，內外扭曲環混裝時，將內扭曲環裝在外扭曲環的上面；第一道氣環為鍍鉻桶形環、梯形環或矩形環，現高速柴油機一般都采用梯形環或梯形斷面桶形環，而一般內燃機采用矩形環。裝配時應將各道環開口相互錯開，且不要把開口放到活塞銷中心線處;第一道氣環開口位置應與活塞銷孔軸中心線交叉45o，并避開活塞工作時側壓力大的一面。第二道氣環的開口位置與第一道氣環的開口位置交叉180o。 整體式組合油環撐簧接頭處要位于環體開口對面，且環口應避開側壓力大的一面和活塞銷方向；鋼帶分片組合式油環的安裝，復合式鋼帶襯環的開口結合處與第二道壓縮環開口位置交叉1800；上刮片環開口位置與襯環開口結合處交叉900；下刮片環開口位置與上刮片環開口位置交叉1800。在環與環槽內涂抹符合要求的潤滑油，用專用工具將環開口閉合后，把活塞連桿輕輕推入缸套。

三、活塞環裝反引起故障實例

一輛北汽福田輕卡載貨車（配裝萊動4D30YB柴油發動機）更換活塞環行駛100km后，出現啟動困難的故障。啟動后發動機抖動明顯，冒藍煙。用逐缸斷油試驗，當斷開二缸后，發動機抖動現象明顯減弱，藍煙消失。校驗噴油器總成，噴油壓力和霧化程度均合格。當時認為氣門密封不嚴，造成汽缸壓縮不足燃燒不充分及機油進入燃燒室被燒掉所致，重新研磨氣門后裝車試驗，故障現象好轉但仍然沒有徹底解決。重新檢查活塞組件發現，二缸活塞第一道氣環裝反了。第一道單面梯形鍍鉻桶面環有工藝內切口，裝配時應安標記將該切口朝下安裝。第二道環為單面梯形內扭曲環，裝配時應將內切口朝上，而修理工誤將兩者作為內扭曲環，將有切口的一面都朝上安裝。結果造成活塞環密封性降低，使大量機油進入燃燒室燃燒而形成藍煙，重新裝配活塞環后該車的故障徹底消除。