塞環(huán)是燃油發(fā)動機(jī)內(nèi)部的核心部件,它和汽缸,活塞,汽缸壁等一起完成燃油氣體的密封。常用汽車發(fā)動機(jī)有柴油和發(fā)動機(jī)兩種,由于其燃油性能不同,其使用的活塞環(huán)也不盡相同,早期的活塞環(huán)靠鑄造形成,但隨著技術(shù)的進(jìn)步,鋼制的高功率活塞環(huán)誕生,且隨著對發(fā)動機(jī)功能,環(huán)境要求的不斷提高,各種先進(jìn)的表面處理應(yīng)用其中,如熱噴涂,電鍍,鍍鉻,氣體氮化,物理沉積,表面涂層,鋅錳系化處理等,使活塞環(huán)的功能大大提高。
作用在活塞環(huán)的力有氣體壓力、環(huán)自身彈力、環(huán)往復(fù)運(yùn)動的慣性力、環(huán)與氣缸及環(huán)槽的摩擦力等,如圖所示。由于這些力的作用,環(huán)將產(chǎn)生軸向運(yùn)動、徑向運(yùn)動、回轉(zhuǎn)運(yùn)動等基本運(yùn)動。此外,活塞環(huán)由于它的運(yùn)動特點(diǎn),伴隨著不規(guī)則運(yùn)動,不可避免地出現(xiàn)軸向不規(guī)則運(yùn)動引起的浮懸和軸向振動、徑向不規(guī)則運(yùn)動和振動、扭曲運(yùn)動等。這些不規(guī)則運(yùn)動常常妨礙活塞環(huán)發(fā)揮作用。設(shè)計(jì)活塞環(huán)時(shí),要充分發(fā)揮有利運(yùn)動,控制不利的一面。
活塞環(huán)的一個作用是保持活塞與氣缸壁之間的密封,控制漏氣到低限度。這種作用主要由氣環(huán)來承擔(dān),即發(fā)動機(jī)在任何運(yùn)轉(zhuǎn)條件下,其壓縮空氣和燃?xì)獾男孤┚刂频缴?,以提高熱效率;防止因漏氣而引起氣缸與活塞或氣缸與環(huán)之間咬死;防止?jié)櫥偷牧踊鸬墓收系取?
活塞環(huán)的二個作用是適當(dāng)?shù)毓温涓街跉飧妆谏系幕?,并保持正常的油耗量。?dāng)供給的潤滑油過多時(shí)將被吸至燃燒室,使油耗量增 大,而且由于燃燒產(chǎn)生的積炭,對發(fā)動機(jī)性能影響壞。
因活塞略小于氣缸內(nèi)徑,如無活塞環(huán),則活塞在氣缸內(nèi)不穩(wěn)定,就不可能運(yùn)動自如。同時(shí),環(huán)還要防止活塞直接與氣缸接觸,起到支撐作用。因此,活塞環(huán)在氣缸內(nèi)上下運(yùn)動,其滑動面全靠環(huán)來承擔(dān)。