气环,也称为活塞环,其作用是保证活塞与汽缸壁之间的密封,防止汽缸中的高温高压燃汽窜入曲轴箱,并将活塞顶部的大部分热量传递给汽缸壁,再由冷却水或空气带走。
首先,气环负责控制机油的流动,将飞溅或喷射到气缸壁上的机油均匀地分布在气缸壁上,并将多余的机油刮下,从而保持发动机的正常运转。气环和油环共同控制着活塞与气缸壁之间的机油,其中油环负责70%~90%的机油,气环则控制10%~20%的机油。
其次,气环还具有支撑功能。当活塞和活塞环作同步往复运动时,活塞对活塞环施加较大的正压力,即往复惯性力。当曲柄连杆对活塞产生侧压力而欲使活塞偏摆时,活塞环因正压力作用对活塞施加摩擦反作用力,从而对活塞起支撑作用。
第三,气环还具有导热功能。活塞上70%的热量会经过活塞环端面导向气缸壁,其中道和第二道对导热起主导作用,从而确保活塞热平衡。这有助于发动机的正常工作。
最后,气环还负责密封。在压缩和做功行程,活塞环对由上而下的气体起密封作用,其中道环密封80%~90%的气体,第二道环密封10%~20%的气体,第三道环为油环,密封约5%的气体。