发动机需要几个活塞环（发动机活塞环上为何都有搭口）

注：活塞环因为功能的不同分为压缩环（气环）、刮油环和承磨环。

本来只打算写一下发动机活塞环的密封原理就算了，结果被网友们催促着把油环原理也写了，想着既然如此不如把活塞环的搭口也写一下，这样刚好凑个活塞环三部曲，也是很不错的。

V4 发动机活塞和曲轴

看下图我们可以看出发动机的活塞环上都有一个搭口，这就容易引起咱们的好奇：活塞环为什么不做个整体的？搭口的作用是什么？密封又该怎么保障？

活塞环

第一点，便于安装。我们假设活塞环做成一个整环，该如何装入活塞环环槽中？而当活塞环上有搭口时，我们可以适当的把活塞环撑开，那样就能很方便的把活塞环安装进去。需要注意的是开口切勿过分撑开，保持刚能套入活塞即可，以免造成气环的损坏（开口不可撑开超过该环径向厚度T的8倍）。

第二点，产生弹力。气环在装入气缸套中需要压缩，这样其弹力可以起到密封的作用。其具体原理可以去参阅我之前写的《发动机的活塞是如何在运动中密封的？其实很多人搞错了！》；油环弹力可以保证刮油效果。

第三点，预留活塞环受热后的的伸缩空间。活塞环直接参与燃烧室的密封，尤其是首环直接接触高温燃气，我们小学就知道了物体受热会膨胀，如果不预留这个伸缩的空间，活塞环容易膨胀变形卡死，甚至损害。

活塞环（气环）

我看了网友们的评论，发现更多的网友好奇气环的搭口间隙那么大，该如何密封？其实咱们看下图气环的间隙那么大，是因为其在自然舒展状态，当我们把气环装入气缸套中时需要压缩，那么当气环实际装入气缸套后间隙就会变的非常小。为什么要说非常小？这是因为冷态时装入气缸套中的气环还需要预留给气环工作后受热膨胀间隙。这样通过压缩和热胀作用，气环的搭口间隙基本上没有了。

活塞环（气环）在工作状态和自由状态的比较

基本上没有，并不能代表完全没有，这时我们还需要采用一些措施。气环的安装我们不能让搭口在一条直线上，而是故意让每一道气环相互错开一定角度，这样就形成类似迷宫，能大大延长燃气逃逸的路径，增加逃逸的阻力和时间。当发动机膨胀做工时，些许逃逸的气体还在迷宫中走的时候，做功行程就已经结束，这样就保证了搭口的密封。

活塞环安装后搭口的位置关系

实际中气环的搭口可分为几种形式，分别为：直搭口、斜搭口和重叠搭口。直搭口和斜搭口结构简单、加工方便所以应用最广泛，文中讲的主要也是这两种；而重叠搭口气密性好，但是容易折断，更多应用在船舶低速柴油机上。

气环搭口形式

最后稍微给大家讲一点活塞环安装的知识，活塞环的安装顺序，应先安装油环，再安装气环，由下至上安装。安装时活塞环搭口不要摆在上下一条直线上，应该相互错开120~180度，如果相邻活塞环是斜搭口式的，其斜搭口的方向还应彼此相反。首环（第一道气环）有字的一面朝上，其搭口还应避开喷油嘴位置。每一道环的搭口不应对着活塞销孔。

一种油环的安装

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作者：小船人的梦想 2018年10月26号