氣環

如果密封不良，不但發動機起動困難、功率下降，燃油和機油的消耗量增加，機油老化變質，而且還由於活塞環外圓與氣缸壁貼合不嚴密，活塞頂部接受的熱傳不出去，而導致活塞及活塞環溫度升高，甚至被燒壞。另外還起到刮油、布油的輔助作用。一般發動機的每個活塞裝有2~3道氣環。

氣環可能有3條漏氣的通道：環面與氣缸壁間；環與環槽的側面間；開口端隙處。

第一密封面的建立。活塞環在自由狀態下，其外圓直徑略大於缸徑，所以裝入氣缸后，環就產生一定的彈力，與缸壁壓緊，形成了第一密封面。

第二密封面的建立。由於活塞頭部與缸壁間有間隙，活塞環還有側隙和背隙，氣缸內未被密封的氣體不能通過第一密封面下竄，變竄入側隙和背隙。由於側隙的阻力及背隙內空腔較大氣體壓力降為背壓力和環側氣體壓力。另外，活塞環在運動時產生慣性力，並與缸壁間產生摩擦力。因而環與環槽側面密封的壓緊力是環側氣體壓力、環的慣性力和環與缸壁的摩擦力3個沿著氣缸軸線方向力的代數和。作功與壓縮行程，對密封的要求高，此時氣體壓力一般起主導作用，使活塞環緊推壓在環槽的下側，形成第二密封面。一般情況下，排氣行程第二密封面也在環的下側，形成第二密封面。一般情況下，排氣行程第二密封面也在環的下側，而進氣行程在環槽的上側，另外，在某臨界轉速和一定的工作狀態下，3個力可能互相平衡，即合力為零，環即暫時在槽內浮動而跳上跳下，並可引起環的徑向振動，使一個或兩個密封面都失去密封作用，漏氣量大增，此即為環的顫振。如果通過端隙的氣流大於環和缸壁的摩擦力時，環會轉動而對口漏氣。可見環在氣缸中有3種運動狀態，即跳動浮起、徑向顫振、旋轉對口，使其密封性能惡化。

氣環的第二次密封。竄入活塞環背隙和側隙的氣體，產生背壓力和側壓力，使環對缸壁和環槽進一步壓緊，顯著加強了第一、二密封面的密封。此即為氣環的第二次密封。作功行程時，環的背壓力遠大於環的彈力，所以此時第一密封面的密封，主要是靠第二次密封。但是，如果環的彈力不好或接觸面貼合不良，而在環面和缸壁間出現了縫隙，此縫隙就要首先漏竄氣體，且其單位壓力大於單位背壓力，就將削弱或形不成第二密封面。因此，靠活塞環彈力產生的密封，是第一密封面第二次密封的前提。

有了兩個密封面的密封，理論上只有開口處是唯一的漏氣通道。由於開口很小，並且相互按一定位置錯開，形成迷宮式封氣路線，氣體通過各道環口以後，壓力顯著下降，其漏氣量在高速發動機上是很微小的，一般僅為進氣量的0.2%~1.0%。