400KW玉柴发电机

气环的截面形状如图2-2-14所示。

矩形截面环（图a），形状简单、加工方便，应用最广泛。低速机均用矩形截面环。矩形环工作温度200℃以上时，容易结焦、卡死。它与气缸壁接触面积较大，表面接触压力较低，尤其是当活塞因热变形或摇晃引起活塞不能与气缸套保持良好接触时，将影响密封效果。某些大功率柴油机为加快气环同气缸套的磨合，在矩形环上表面镶嵌青铜或其他容易磨合的材料。高、中速机气环的截面形状变化较多，除矩形截面环外，还有以下截面环：

锥面环（图b），具有较高的表面接触比压，不仅增强了密封作用，缩短磨合时间，而且下行时刮油效果良好，上行时由于锥面的“油楔”作用可在气缸壁上布成油膜。但是，当其外圆锥面受到气体压力作用时，其径向分力将使表面压力减小，容易造成“压入”，降低密封作用。因此，锥面环不适宜作第一道气环，安装时有方向要求，不可装反。

内切正扭曲环（图c、d），由于断面形状不对称，工作时将发生盆状扭曲变形，使环的下棱边与气缸壁接触，具有锥面环的特点。安装时也有方向要求。外切正扭曲环（图e、f），同样也将发生盆状扭曲变形具有锥面环的特点，同时，由于其外圆面切割了集油槽，还可以防止因刮下的润滑油积聚过多使油压升高而上窜，有利于减少润滑油的消耗量。安装时也有方向要求，见图2-2-15。当把它装在气缸内时，由于弯曲便在环的外圆产生拉应力，环的内圆产生压应力，如上图所示。因为内、外圆的内力不在一个平面上，如中图所示，使环产生扭曲变形，如下图所示。安装时应注意内切槽环切槽朝上，外切槽环切槽朝下，防止把滑油刮入燃烧室。

梯形环（图g）和单面楔形环（图h）在环槽内运动时，能改变同环槽的天地间隙，把环槽中的积碳和胶质挤压出去，避免发生卡环现象。此外，侧面间隙中的气体作用在气环斜面上的径向分力，可以提高气环的表面接触压力，增加密封效果。因此，梯形环常用于热负荷较高柴油机的第一道气环。这种环的制造比较麻烦。

桶面环（图i）的外圆面为凸弧面，与气缸壁呈圆弧接触，接触面积小，表面接触比压高，密封性好，易于磨合，同时也不会产生棱缘负荷而引起拉缸。桶面环上、下方均与气缸壁形成楔形，使润滑油易于进入摩擦表面，改善了活塞环的工作条件、磨损减少。常用作强化柴油机的第一道环。

开槽环（图j）的槽内可贮存滑油，有利于润滑和建立油膜。减少了外圆面与气缸壁的接触面积，提高了表面接触比压，有利于磨合。

泵油作用气环的切口形状如图2-2-16所示。直切口加工方便。斜切口的倾斜角θ一般为30°或45°，在相同开口间隙Δ的前提下，能使切口漏气通道面积减少。搭接口的切口漏气通道面积最小，但其切口的加工比较麻烦。

穿过气环的漏气，大部分是发生在气环外圆面与气缸壁，以及气环端面与环槽平面之间的不严密处，而切口处的漏气量一般不大。因此，为保泵油作用证气环的密封效果，应避免由于环槽温度过高使滑油结焦引起卡环现象，一般把180℃～230℃作为环槽的限制滑油结焦的极限温度；气环与环槽应保持合适的天地间隙，只要保证热膨胀后活塞环仍能自由活动即可；活塞环装入气缸后切口处仍应保留一定的间隙（称开口间隙），以便有热膨胀的余地，而且各道气环的天地间隙和开口间隙应随其工作温度而异。为了减少通过搭口的漏气，安装时活塞环搭口不要摆在上下一条直线上，应该错开并且相邻环的斜搭口方向要彼此相反。

在筒状活塞式柴油机中，做回转运动的曲柄销轴承把润滑油甩到气缸壁上。活塞和气缸套之间就是依靠这样飞溅来的油进行润滑的，因此称飞溅润滑。随着柴油机转速的增加，甩到气缸壁上的滑油量将急剧增加，这部分润滑油如不及时刮除，则会由于气环的“泵油作用”而窜入燃烧室内。气环的“泵油作用”是由活塞环在缸壁上的刮油作用和活塞环在环槽中的挤油作用引起的，如图2-2-17所示。当活塞开始下行时，气环在摩擦力和惯性力作用下靠紧在环槽上侧，气缸壁上的油被活塞环刮入环槽下侧的间隙进入环槽内。当活塞开始上行时，气环靠向环槽下侧，于是环槽内的滑油就通过环背间隙被挤到环的上方。如此周而复始，滑油就逐渐向上窜入燃烧室内。这不仅使润滑油的消耗量增加，并且还会严重地污染活塞、气缸、气阀和排气道，容易引起滑油结焦而产生“卡环”等故障。因此，在筒状活塞上都需要在气环下面装设1道～2道油环，以便将气缸壁上多余的润滑油刮掉。

油环的结构如图2-2-18所示，图a为单刃油环，图b、c为双刃刮油环。油环的特点是：环与缸壁的接触面积小，以增加接触比压，提高刮油效果；环与槽的天地间隙小，以减小泵油作用；双刃刮油环还开有泄油孔，而在油环槽下面都开有泄油孔。

油环的工作原理如图d所示。刮油环在上下运动中将刮在环槽中的油经环与