针对柴油发动机活塞和活塞环装配中的几个问题_活塞环与活塞的装配
实操项目 柴油机活塞环的拆装、检查与测量
实操项目柴油机活塞、连杆组件拆装与检测一、评估要素①活塞环拆卸;②测量活塞环搭口间腺及天地间隙:③活塞环检查,判断活塞环能否继续使用;④活塞环装配。
二、评估标准(满分30分)①操作过程准确,熟练(30分);②操作过程准确，比较熟练(24分);③操作过程准确，熟练程度一般(18分);④操作过程较差(12分);⑤操作过程差(0-6分)。
三、实操过程活塞连杆组件是柴油机的主要运动部件之一，如图所示。
它包括的零件有活塞、活塞销、活塞销盖(或者卡簧)、活塞环(分气密环和刮油环)、连杆连杆盖、连杆大端轴承(上下轴瓦)、连杆小端轴承(衬套)、连杆螺栓等。
活塞组件是在高温、高压和高速往复运动条件下工作的。
活塞组件工作时，由于燃烧的爆发压力和往复运动部件的惯性力的作用，而承受着很大的机械应力,又由于活塞各部分温度的不同而承受着很大的热应力；活塞的裙部与气缸壁之间有着较为剧烈的摩擦(特别是箱式柴油机的筒形活塞)、磨损也是很严重的。
连杆是把活塞所受的作用力传递给曲轴，连杆受到气体压力以及活塞组和连杆本身往复运动部分惯性力作用，使得连杆受到交变的拉伸和压缩的载荷。
当连杆绕活塞销摆动时，连杆摆动平面的惯性力还会使杆身发生横向弯曲。
因此，连杆在工作中承受的载荷是很大的，同时又是交变的。
柴油机在运转一定时间后需对活塞连杆组件进行拆检、修理，保证其正常工作。
一、活塞、连杆组件的拆卸（一）吊缸(抽出活塞连杆组件)吊缸的具体操作步骤如下:（1）吊缸前的准备工作①清理准备场地,包括拆装场地、活塞连杆组放置场地和垫木或胶皮垫等。
②准备工具，包括常用工具,拆卸连杆盖与连杆螺栓专用板手、拔锁销工具，吊活塞连杆组的专用工具等。
③吊装人员要戴安全帽并做好安全防范措施。
④检验吊车(对电动葫芦或手拉葫芦进行行车试验)准备好吊具、吊索。
（2）清除气缸套上端内壁积炭以及磨掉(用油石)气缸套上端磨损凸台，以便活塞连杆组顺利吊出。
（3）打开要吊缸的曲轴箱道门(或盖板)。
柴油发动机活塞失效分析
柴油发动机活塞失效分析材料科学与工程学院金属材料工程专业笑嘻嘻指导教师：学习1.前言柴油机作为各种机械的动力装置，活塞是其主要配件之一，由于它在气缸内以高速度作不匀速往复运动，且又在高温、高压和液体润滑困难等条件下工作，所以是一种容易磨损的配件。
在一般正常使用情况下，只有在柴油机大修时才更换新活塞。
活塞主要失效形式有：环岸断裂，严重时整圈脱落；环槽，销座和裙部的严重磨损；销座内侧上部出现裂纹以及燃烧室边缘烧蚀【1】。
在实际工作中，活塞除了正常磨损外，还有早期损坏失效的可能。
如其顶部与气门相碰形成印痕、活塞被捣碎及活塞顶部被顶出一个锥坑等【2】。
柴油机因运转不正常，排气声音显著变化而停车后，若正转不动，反转易，则极有可能发生上述故障，至于故障产生的原因，可能多种多样的，但归纳起来，不外乎使用、维修不当所致。
2.柴油发动机活塞的主要失效形式2.1环槽的磨损钢顶铝裙活塞在运行中经常出现活塞环槽严重磨损的情况，尤其是货运车更加突出，其原因主要有：首先是活塞环与缸套的匹配不好，故寿命太短．随着大修间隔时间的延长，特别是激光淬火缸套的使用，使与之配对的活塞环更不耐磨，活塞环后期已进入剧烈磨损阶段，活塞环组已不能正常封气、控油，机油消耗明显上升，这样就会使活塞环、活塞环槽及缸套剧烈磨损。
另外，空气及机油滤清器的滤清效果不佳，机油没有按规定更换，机油内磨料过多，大修间隔时间过长，发动机高速、重载、柴油机运行条件恶化，喷油器雾化不良，燃烧质量差等都是加速活塞环槽、缸套和活塞环磨损的因素【3】。
2.2活塞顶部开裂活塞顶开裂主要是由于柴油机载荷反复变化而产生的热应力循环，气缸内燃烧压力周期性变化而产生的机械应力循环，活塞顶表面的高温，以及钢顶和铝裙装配间隙不当而产生的附加应力等因素综合作用的结果。
2.2.1钢顶周向薄壁处开裂图一钢顶铝裙支承面如图一所示，当活塞顶和铝裙装配成一对时，对铝裙上产生A、B两个支承面。
支承面A 在自由状态下不起支承作用，按设计要求，二者问有一定的配合间隙，支承面A有～个坡度，在竖直方向上有一个高度差，这是为了更好地解决活塞顶和铝裙间在气体压力、惯性力和温度作用下的综合变形。
活塞与活塞销的配合方式
活塞与活塞销的配合方式活塞与活塞销的配合方式，听起来是不是有点高深？别急，咱们慢慢聊。
活塞就像是发动机里的小英雄，默默地为我们提供动力，像个勤勤恳恳的搬运工，每天上下奔波。
而活塞销呢，就是它的好伙伴，二者一配合，简直就像是天生一对。
活塞往上冲，活塞销把它固定住，不能让它乱跑，这样才能让发动机高效运转。
说白了，就像是搭档打配合，一起完成任务。
要知道，活塞和活塞销的配合并不是随随便便的。
那可是有讲究的。
活塞销得选得当，要跟活塞的孔口配得刚刚好。
别说这小小的配件不重要，缺了它，活塞可就无法正常运动了。
想象一下，如果没有活塞销，活塞那就跟无头苍蝇一样，四处乱撞，最终只会搞得一团糟，真是让人头疼。
活塞在高温高压的环境下工作，活塞销必须得耐磨耐高温，像个坚韧的小战士，才能跟得上。
活塞与活塞销的结合方式也是一门艺术。
安装的时候得小心翼翼，像是给小朋友系鞋带，得确保它们紧密贴合，不能有丝毫松动。
松动了，那就麻烦了，可能导致漏油或者发动机故障，真是得不偿失。
想象一下，开着车，突然发动机发出异响，那种心惊肉跳的感觉，谁能忍受得了？活塞和活塞销之间的配合也会受到温度的影响，高温下金属材料膨胀，配合的间隙就得调得合适，不然就容易卡死。
说到这里，有人可能会问，活塞销是怎么固定住活塞的呢？其实方法简单，活塞销穿过活塞孔，然后再用挡圈固定住，就像把一颗小石子放进沙滩上的小坑里，再用沙子盖住，稳稳当当的，谁也动不了。
这个过程看似简单，实际上可是需要技术的哦，不能马虎。
再说了，活塞和活塞销的配合好不好，直接影响到发动机的性能，事关重大，绝不能掉以轻心。
有些人可能觉得，活塞与活塞销的事情离我们很远，其实不然。
你知道吗，家里的摩托车、汽车，甚至一些小电器，里面都有活塞的身影。
活塞和活塞销的工作原理几乎是一样的。
就好比你每天都要用的手机，里面的电池、充电口都得紧密配合，不然手机再好也没用。
活塞与活塞销的配合方式，影响着你我生活的方方面面。
发动机活塞与活塞环的相关知识
发动机的活塞是发动机中的主要配件之一，它与活塞环、活塞销等零件组成活塞组，与气缸盖等共同组成燃烧室，承受燃气作用力并通过活塞销和连杆把动力传给曲轴，以完成内燃发动机的工作过程。
由于活塞处于一个高速、高压和高温的恶劣工作环境，又要考虑到发动机的运行平稳及耐用，因此要求活塞也必须要有足够的强度和刚度，导热性好，耐热性高，膨胀系数小（尺寸及形状变化要小），相对密度小（重量轻），耐磨及耐腐蚀，还要成本低。
由于要求多而高，有些要求互相矛盾，很难找到一个能够完全满足各项要求的活塞材料。
现代发动机的活塞普遍用铝合金制造，因为铝合金材具有密度小，导热性好的突出优点，但同时又有膨胀系数比较大，高温强度比较差的缺点，这些缺点只能通过合理的结构设计以满足使用要求。
所以，汽车发动机的质量优劣，不但要看采用的材料，同时也要看设计的合理性。
一般活塞都是园柱形体，根据不同发动机的工作条件和要求，活塞本身的构造有各种各样，一般将活塞这个小东西分为头部、裙部和活塞销座三个部分。
头部是指活塞顶端和环槽部分。
活塞顶端完全取决于燃烧室的要求，顶端采用平顶或接近平顶设计有利于活塞减少与高温气体的接触面积，使应力分布均匀。
多数汽油机采用平顶活塞，有些发动机（例如直喷式柴油机和新型的缸内喷注汽油机）为了混合气形成的需要，提高燃烧效率，将爆燃减少到最小程度，需要活塞顶端具有较复杂的形状，设有一定深度的凹坑作为燃烧室的一部分。
活塞的凹槽称为环槽，用于安装活塞环。
活塞环的作用是密封，防止漏气和防止机油进入燃烧室。
活塞裙部是指活塞的下部分，它的作用是尽量保持活塞在往复运动中垂直的姿态，也就是活塞的导向部分。
活塞裙部的形状极有讲究，尤其是象轿车一类的轻型乘用车，设计者从发动机的结构和性能出发，常在活塞裙部上动脑筋，以尽量使发动机结构紧凑运行平稳。
活塞销座是活塞通过活塞销与连杆连接的支承部分，位于活塞裙部的上方。
高速发动机活塞销座的特别之处在于销座孔不一定与活塞在同一中心线平面上，可向一侧偏移一点点，即向作功行程时活塞接触缸壁的一侧偏移，这样当活塞到上止点变换方向后活塞敲击缸壁的程度会减少，从而减少了发动机噪声。
活塞环技术要求
活塞环技术要求：
1.材料要求：活塞环的材料应具有良好的热稳定性、耐腐蚀性和抗磨损能力，
同时也应有足够的弹性模量和接触疲劳强度，以保证其在高速、高温、高压条件下的可靠性。
2.结构要求：活塞环应具有良好的密封性能，以保证发动机工作的正常；
结构应合理，力学性能良好，能够承受高温高压下的变形和扭转；还应具有良好的降噪降振效果，以减小发动机的噪声和振动。
3.尺寸要求：活塞环的圆周度应满足制造精度要求；装配间隙应在一定范围内，
既不能过大，也不能太小；壁厚应在可接受的范围内，不应过厚或过薄。
4.性能要求：活塞环应具有良好的密封性能和耐磨性，以确保发动机的高效稳
定运行；具有良好的热稳定性和耐高温性，以便于适应发动机的高温环境；
具有良好的膨胀性能，以便于在活塞与气缸壁之间形成良好的密封效果；具有良好的耐油性，以避免因润滑油沾污而导致的降低密封性能。
5.安装技术要求：活塞环的安装技术要求非常重要，直接影响发动机的性能和
寿命。
应根据发动机的使用条件、要求和材料特性选择合适的活塞环类型。
安装时应使用专用的活塞环夹具，以确保活塞环安装的正确位置，并防止活塞环变形或损坏。
安装过程还应注意清洁工作，以去除表面的污垢和油脂。
活塞环知识及相关故障分析
活塞环简介 活塞环的功能 活塞环相关参数及性能 活塞环常见的截面形状及功用 典型活塞环材料 表面处理工艺 活塞环的生产工艺 发动机常见故障分析
活塞环简介
活塞环分为气环和油环，气环的主要作用是密封和传热，保证活 塞和气缸壁的密封。油环的主要作用是刮除飞溅到气缸壁上的多 余的机油，并在气缸壁上涂布一层均匀的油膜。 根据活塞环的功用及工作条件，制造活塞环的材料具有良好的耐 磨性、导热性、耐热性、冲击韧性、弹性和足够的机械性能，目 前广泛应用的活塞环材料又优质铸铁、球墨铸铁、合金铸铁和钢 带等。 第一道活塞环外圆通常间隙镀铬或喷钼处理。多孔性铬层硬度高， 并能储存少量的机油，可以改善润滑减轻磨损。其他各道活塞环 大都采用镀锡或磷化处理，以改善其磨合型。钢带组合油环的上 下刮片，其外圆面均进行多孔性镀铬。
冷却系统原因 冷却水不畅或堵塞，摩擦面温度过高，机油粘度下降而导致油膜 破裂 活塞冷却程度不够，活塞组温度过高 机油冷却效果差，机油温度过高 进排气系统原因 空滤器失效，大量灰尘进入燃烧室，造成剧烈的磨料磨损 进排气不正时，燃烧不充分，产生大量的积碳 润滑系统原因 机油滤清器失效，机油中夹杂大量杂质颗粒 机油泵故障，机油压力过高，润滑失效 油道堵塞，摩擦面润滑油量不足
活塞环偏向磨损
活塞原因 销孔中心线与活塞中心线不垂直，活塞作偏缸运动，导致活塞环 偏向磨损 环槽平面与活塞中心线不垂直，活塞环受偏向力作用 连杆原因 连杆弯曲变形，活塞作偏缸运动导致活塞环偏向磨损 连杆大头孔中心线不平行，活塞环作偏缸运动，导致活塞环偏向 磨损 连杆大头与曲轴配合间隙过大，活塞作偏缸运动，导致活塞环偏 向磨损 缸套 因安装及热应力变形失圆，导致活塞环偏磨。 缸套定位台阶与缸套中心线不垂直，作偏缸运动。
柴油机维修技术知识
柴油机维修技术知识柴油发动机活塞结构●活塞由顶部、头部和裙部所构成。
活塞顶部的形状与选用的燃烧室型式有关。
柴油机采用“ω”形燃烧室，顶部为凹形。
活塞顶部打有三角箭头标记，安装后箭头方向应指向机体前端。
活塞头部指活塞环槽以上的部分，主要作用是承受气体压力，并传给连杆；与活塞环一起实现气缸的密封；将活塞顶所吸收的热量通过活塞环传导到气缸壁。
活塞裙部是指从油环下端起至活塞底面的部分，其作用是为活塞在气缸内外往复运动导向和承受侧压力。
活塞裙部与气缸套之间的间隙称为气缸间隙。
柴油发动机活塞的常见故障与分析●活塞在气缸套中拉伤或抱死1、活塞与气缸套配合间隙太小，活塞环在气缸内没有涨缩的余地。
解决方法：更换活塞或气缸套2、活塞与气缸套中无机油，润滑不良解决方法：检查油底内油面；装配时，在气缸套及活塞表面涂润滑油3、机温太高机温太高，引起活塞、气缸套壁面上的机油快速蒸发，造成活塞部位失油而拉伤活塞。
解决方法：按机温高的故障排除方法逐项排除降低机油。
柴油发动机活塞环装配要点●活塞环分为气环和油环。
气环的功用是保证活塞与气缸壁间的密封，防止气缸中的高温、高压燃气大量漏入曲轴箱，同时还将活塞顶部的大部分热量传导到气缸壁，再由冷却水带走。
柴油机每个活塞装有二道气环和一道油环。
前两道为气环。
第一道气环与第二道气环打有标记一面朝上，不得装反。
（第一道气环为镀铬桶面环，第二道为扭曲环。
）装入气缸套时，第一环开口与第二环开口成180°，油环与一、二环开口成90°，且避开活塞销孔方向。
在向发动机上安装时，在活塞环、活塞销、连杆衬套、连杆轴瓦等处涂以足够的润滑油。
柴油发动机活塞环的常见问题●1、活塞环胶结活塞环胶结是指由于积炭和高温，活塞环与活塞粘连在一起。
活塞环胶结引起的柴油机故障有：1、活塞环胶结后使活塞环的弹力下降，与缸套的配合密封性降低，易引起燃烧气体窜入曲轴箱，使得机油温度升高，粘度降低，造成机油压力低、曲轴箱通风装置排油严重(俗称“下排气”)、机油消耗量过大等一系列故障。
活塞的鉴定、选配与安装要点
活塞的鉴定、选配与安装要点作者：郭长旺袁平来源：《农机使用与维修》2014年第11期在发动机工作中，活塞是将燃料爆发力向外传递的第一个零件，它首当其冲地承受着燃烧室内高温高压的强烈冲击，并将此压力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转。
同时活塞顶部还与气缸盖、气缸壁组成燃烧室。
活塞是柴油机的主要运动机件之一，工作时承受很大的机械应力和热应力。
活塞的技术状况又直接影响着发动机的功率与工况，故应重视活塞的检修工作。
1.活塞鉴定将拆修发动机时抽出的活塞连杆组洗净、擦干后，给予鉴定。
（1）用目视法检验活塞拉痕，能观察出有轻微拉痕，这种活塞可继续使用；若拉痕较重，其拉痕还在横向面，达到这种程度时，直径一般缩小0.3 mm左右的活塞不能再使用。
（2）对抽出的活塞，发现有的部位有“褐灰”色，其原因是由于活塞环密封不严，是气缸泄漏气体残留的颜色。
（3）活塞侧力面发亮（偏磨）。
活塞靠上侧的一端比裙部发亮；有的活塞由气缸抽出后，发现在侧力面的中部或裙部有亮痕。
究其原因，除了活塞几何形状不正外，多为活塞与缸壁敲击的迹象。
（4）活塞纵向部位发亮。
这个发亮部位一般在活塞销轴孔向上端的一个位置，再将活塞反转过来，会发现相对应的另一个位置也发亮，也有的在销轴方向下裙部发亮处有凸出痕迹。
这种纵向发亮的活塞是由于：连杆弯曲，活塞销与连杆小头衬套纵向偏斜，连杆轴颈与主轴颈不平行；销轴方向的凸起发亮，是由于活塞销与活塞销孔配合过紧而胀出的凸起部位，经过运转的摩擦所显示出来的亮痕。
对此应该检修相关构件，排除故障隐患。
（5）活塞环槽磨损的测量。
活塞环槽磨损主要是由于环在环槽中相对运动：往复、径向、回转和扭曲，及进气中灰尘硬粒、燃气中的炭粒等使环槽磨损更加严重。
环槽磨损情况可通过样板规和塞尺测量环槽高度的变化来确定。
样板规是以新环环槽高度为准制作的，也可以用一只新环作样板。
测量时，将样板规水平插入环槽并紧贴环槽下端面，用塞尺测量环与环槽上端面之间的距离，即配合间隙，称为平面间隙。
8-4第四节 活塞环的检修
第四节活塞环的检修活塞环是柴油机燃烧室的组成零件之一。
具有保持活塞与气缸套之间有效密封的作用和将活塞热量传递给气缸壁的散热作用，以及调节气缸润滑油的作用。
活塞环又是柴油机的易损零件，主要损坏形式有：过度磨损、折断、粘着和弹力丧失等。
活塞环的工作性能直接影响气缸和柴油机的工作性能。
为此，应定期地通过扫气口检查和判断其工作情况。
一、扫气口检查通过扫气口检查活塞环等零件是获取柴油机运转过程中气缸工作信息的直接、简便和经济的方法。
1．检查方法(1)准备柴油机停车后一段时间，拆除扫气箱上操纵侧的气缸观察孔盖板，清洁观察孔。
借助一长柄强光灯泡伸入缸中进行观察。
此工作应由两人配合进行，一人观察，一人记录观察情况。
检查中应使冷却水或冷却油保持循环，以便检查有无漏泄：关闭主起动阀和起动空气，并啮合盘车机；盘车使活塞处于下止点，并由此位置开始检查。
为了观察清楚和判断正确，必须把零件工作表面擦拭干净。
(2)观察部位观察时，盘车使活塞上行至扫气口下方，自观察孔观看检查气缸壁和活塞头部；当活塞上行通过扫气口时，清洁并查看活塞头、活塞环和活塞裙工作表面；活塞继续上行，查看气缸套下部和活塞杆的情况。
2．观察活塞环的工作状况活塞环在气缸中有以下几种可能出现的状况，观察时应细心观察、分析和判断。
(1)活塞环良好工作状态：活塞环与气缸工作表面光亮、湿润，环在环槽内活动自如，无过度磨损痕迹，环的棱边可能尖锐但无毛刺。
(2)活塞环表面有局部轻微擦伤，且对应棱边尖锐有毛刺，对应缸壁也有轻微磨损。
(3)活塞环表面上有纵向拉痕，是由燃油中硬质颗粒造成的。
(4)活塞环槽内如积炭较厚和较硬使环粘于环槽中，将会造成气缸密封不良。
此时可用木棒触动活塞环检查其是否粘着和粘着的程度。
(5)活塞环裂纹或折断，亦可用木棒触动进行判断。
(6)活塞环漏气，使环表面干燥发黑，且缸壁上有大面积干燥发黑表面。
(7)活塞头、头几道环和环槽内有带颜色（稍白、黄、褐色等）的灰状堆积物，是气缸油中碱性添加剂导致，可引起缸套严重磨损。
气缸修理-活塞和活塞环的选配
气缸修理，活塞和活塞环选配1、气缸磨损的检测，即圆度误差和圆柱度误差的计算，请参考上篇文章，网址如下：https:///view/32d9af37b968a98271fe910ef12d2af90242a8322、气缸磨损超过允许限度后或缸壁上有严重的刮伤、沟槽和麻点，均应将气缸按修理级别镗削修理，并选配与气缸相符合加大尺寸的活塞及活塞环，以恢复正确的几何形状和正常的配合间隙。
常见轿车发动机气缸修理级别（尺寸）。
桑塔纳车型气缸修理尺寸分为3级，它是在气缸直径标准尺寸的基础上，每加大0.25mm为一级，逐级递增至0.5Omm，如+0.25、+0.50，详见表注意发动机在更换活塞和缸套时，只要有一个气缸需要镗、珩磨或更换湿式缸套，其余各缸应同时更换，以保持发动机各缸工作的一致性。
配合间隙活塞裙部测量3、修理尺寸的选择气缸的修理尺寸可按下式进行计算:修理尺寸=气缸最大直径+镗、珩磨余量（镗、珩磨余量一般取0.10-0.20mm。
）计算出的修理尺寸应与修理级数相对照，如果与某一修理级数相符，可按某级数修理;如与修理级数不相符，比如计算出的修理尺寸在两级修理级数之间，则应按其中大的修理级数进行气缸的修理。
4、镗缸镗缸是对干式缸套过度磨损比较常见的修理方法。
湿式缸套主要以更换活塞气缸套组方式进行修理。
镗削量的计算。
当气缸的修理级数确定后，即可选配同级活塞,然后根据活塞直径和气缸直径计算镗削量。
活塞与气缸配合间隙0.03mm,磨缸余量为0.03-0.05mm,镗削量可按下式进行计算:镗削量=活塞裙部最大直径-气缸最小直径+活塞与气缸配合间隙-磨缸余量例如:桑塔纳轿车1.6L发动机气缸第一次需要镗、珩磨，第1级修理尺寸的活塞尺寸为81.23mm,气缸最小直径为80.01mm，活塞与气缸配合间隙0.03mm,磨缸余量为0.03-0.05mm, 那么镗削量为:镗削量81.23-80.01+0.03-0.05=0.20mm根据量缸测量结果，确定加大扩缸修理尺寸。
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针对柴油发动机活塞和活塞环装配中的几个问题_活塞环
与活塞的装配
一、活塞的装配活塞一般用硅铝合金制造，它的特点是导热性和耐热
性高，且耐腐蚀，重量轻，线膨胀系数小铸造性能好。活塞的主要作用是
承受气缸中气体压力所造成的作用力，并将此力通过活塞销传给连杆，以
推动曲轴旋转作功。活塞顶部还与气缸盖、气缸壁共同组成燃烧室。由于
活塞顶部直接与高温燃气接触，燃起的最高温度可达2500K以上。因此活
塞的温度也很高，其中活塞顶部的温度高达600-700K。高温一方面会使
活塞材料的机械强度显著下降，另一方会使活塞的热膨胀量增大，容易破
环活塞与其相关零件的配合。对于柴油机活塞，燃气带来的瞬间压力最大
时可达6000-9000KPa，采用增压时则会更高。高压会导致活塞的侧压力
加大，客观上会加速活塞外表面的过快磨损，也容易引起活塞的变形。因
此，在装配时活塞应加热到60℃-100℃，把活塞销用手推入，严禁在冷
态下强行装配活塞销。应注意装配方向——连杆大头内卡槽与活塞顶部燃
烧室凹坑，相对活塞销轴心线在同一侧。 二、活塞环的装配 活塞环主
要材料为合金铸铁，（在优质的铸铁中加入锰、磷、铜、鉬等合金元素），
它的特点是耐高温、耐磨、耐腐蚀、有高的强度、弹性和冲击韧性。工作
表面镀上多孔性鉻或锡，以改善润滑条件和磨合性能，还可用喷钼来提高
活塞环的耐磨性。 活塞环保证活塞与气缸壁之间的密封和刮除气缸壁上
多余的机油，活塞环工作时受气缸中高温、高压燃气的作用。在气缸中作
高速运动，加上高温下机油可能变质，使之润滑变坏，活塞环是发动机所
有零件中工作寿命最短的。当活塞环磨损失效时，发动机将出现起动困难、
功率不足，曲轴箱压力升高，通风系统严重冒烟，机油消耗增大，排气冒
蓝烟，燃烧室、活塞等表面严重积碳等不良现象。 活塞环有切口，在自
由状态下不是圆环形，外形尺寸比气缸内径大。因此，它随活塞装入气缸
后，产生弹力而紧贴在气缸壁上，形成第一密封面，使燃气不能通过环与
气缸接触面之间的间隙。活塞环在燃气压力作用下压紧在环槽的下端面上，
形成第二密封面。于是燃气便绕流到环的背面，并发生膨胀，其压力下降。
同时，燃气气压力对环背的作用力使环更紧地贴在气缸壁，大大地加强了
第一密封面。第一密封面是关键，如果它密封不良，气体短路漏出，环的
背压就建立不起来，也形不成良好的第二密封面。但是只要整个环圈上还
有些弹力，被密封的气体就会帮助密封，而且被密封的气体压力越高，附
加的密封力就越大。这时漏气的唯一通道是环的开口间隙（或称端隙）。
压力已有所降低的燃气，从第一道的切口漏到第二道气环上平面时，又把
这道气环压贴在第二道环槽下端面上，于是，燃气又绕流到这个环的背面，
再次发生膨胀，其压力又进一步降低。如此继续下去。从最后一道环漏出
的燃气，其压力和流速已经大大减少，因而漏气量也就减少了。一般正常
的漏气量只有吸气量的0.2％-1％。因此，为数不多的几道切口相互错开
的气环所造成的“迷宫式”封气装置，就可以对气缸中的高压燃气进行有
效的密封。 气缸内燃气漏入曲轴箱的通道主要是活塞环的切口。因此，
切口的形状和装入气缸后的间隙大小对漏入曲轴箱的燃气量有直接的影响，
切口间隙过大，漏气就严重，发动机的功率就小；而间隙过小，活塞环受
热膨胀后可能卡死或折断，所以应控制切口间隙一般为0.25mm-0.8mm。
一道环要比其它环要大些。 100系列柴油机活塞活塞环有贰道气环，壹
道油环。第一道气环为镀铬桶面环，其优点是当桶面环上下运动时，均能
与气缸壁形成楔形空间，使机油容易进入摩擦面，从而使磨损大为减少，
有利于密封。第二道气环为锥形环，安装时有字的方向朝向活塞顶部，锥
形环可以改善环的磨合，环在气缸内可向下刮油，而向上滑动时，由于斜
面的油楔作用，可在油膜上浮起，减少磨损，第三道为异向外倒角油环。
衬环开口同油环本体开口相互错开180·。三道环装入活塞槽后转动灵活、
无卡滞现象。应有间隙、边隙为第一道0.04mm-0.10mm，第二道0.03mm-
0.07mm，第三道0.025mm-0.07mm，背隙为0.5mm-1mm，在活塞装入气缸时，
活塞环应相互错开120·，并且不在活塞销轴线方向上，燃烧室方向应朝
向大泵侧。 装配活塞环应注意以下2个问题。 1.装配前的检测 活塞
环的工作表面不得有刻痕、擦伤、剥落，外圆柱面和上下端面应有—定的
光洁度，曲度偏差不应大于0.02-0.04毫米，环在槽中的标准下沉量不得
超过0.15-0.25毫米，活塞环的弹力、间隙符合规定。此外，还应检查活
塞环的漏光度，即将活塞环平放在气缸内，在活塞环下边放一个小灯炮，
上面放一块遮光板，然后观察活塞环与气缸壁之间的漏光缝隙，由此可知
活塞环与气缸壁的接触是否良好。在一般情况下，用厚薄规测量活塞环漏
光缝不应超过0.03毫米。连续漏光缝的长度不应大于气缸直径的1/3，
若干处漏光缝隙长度不应大于气缸直径的1/3，若干漏光总长度不应超过
气缸直径的1/2，否则，应更换。 2.安装活塞环时的注意事项 安装活
塞环之前，应按每个气缸孔、活塞和每个环槽进行个别选配，并按原厂规
定检查每个环的弹力、漏光度和各项间隙、检验合格后，应使用专用夹具，
将环套进入活塞环槽内装入气缸前，在活塞及活塞环四周涂好机油，并将
各环口位置正确地分布。如果是四道环，第一、二道活塞环的开口应与活
塞销轴线成45度，并彼此错开180度；第三、四两道活塞环的开口与第
一、二两道的开口成90度，亦与活塞销轴线成45度，并彼此错开180度，
如果是三道活塞环的，第一道环的开口应位于活塞销轴线相交的45度处，
其余各道依次彼此相隔120度。装活塞环时，还应注意环的构造形状和缺
角的方向及其记号，不可颠倒装反。 三、装配滑套的改进 活塞装入气
缸时应用专用工具滑套装配。滑套的尺寸直接影响活塞的装配效率和质量。
车间原来使用的滑套如图1所示，最大口出为105mm，在使用时不大好用。
原因分析如下：1、滑套套入活塞时不容易放进去。2、活塞环进气缸时不
好进，还经常会出现活塞环断裂的现象。活塞环为何会不好装入气缸
呢·经过长时间的仔细观察发现：滑套大口在套入活塞时会挡在活塞环上，
用手捏一下环就好套了，但装配效率跟不上。于是测量了活塞在自由状态
下的大小为105mm-106mm之间，比滑套的大口尺寸还大，于是把滑套大口
加大到106.8mm，活塞环就容易进了，但活塞环断裂的就更多了，这是因
为滑套大口加大后,锥度变大,气缸的上端口有一个很小的倒角.活塞环在
进入气缸的时候，由于滑套锥度变化太大，活塞环收得太快，遇到气缸口
的倒角，突然张开,又有推活塞的力活塞环就断了。当时就想：如果把锥
度改小但滑套长度又增加了，活塞裙部又不容易进入气缸口。那么用什么
办法才可以使滑套套上但又不增加长度的情况下大口尺寸到106.5mm以上
呢·这个问题困扰了我好长时较间，直到有一天看到水泵皮带轮，有锥度，
皮带槽的地方比锥度的地方大。哪滑套可不可以用两级变化，先把活塞环
收拢并平稳过渡到特定的地方呢·于是测量了活塞头部的长度为25mm，
重新作了新的滑套如图2。用两级变径，对滑套改进。以上问题都得到了
良好的改善，使装配效率和质量有了提高。 参考文献： [1]高大
安.内燃机构造.中国建筑工业出版社出版.1992. [2]凌同光.汽车常用材
料及加工工艺.上海科学技术出版社出版.1991.