2．結構形狀改進
幾十年來，國內外對活塞環的結構提出了許多改進，而將第一道氣環改成桶面環的成效最顯著。因為，桶面環有一系列的優點，就磨損而言，桶面環不管向上還是向下運動，潤滑油均能靠油楔作用把環浮起，保證良好的潤滑。另外桶面環還能避免棱緣負荷。目前，在強化柴油機中已普遍采用桶面環作為第一道環，其他類型的柴油機中也較普遍地采用了桶面環。
至于油環，國內外現在普遍采用的內撐螺旋彈簧鑄鐵油環具有很大的優點，這種油環本身撓性很好，對變形后的汽缸套有極好的適應性，從而可以保持良好的潤滑，減少磨損。
為減少活塞環的磨損，對活塞環組的斷面結構形狀要進行合理的搭配，保持良好的密封和潤滑油膜。
另外，為減少活塞環的磨損，對汽缸套和活塞的結構要進行合理的設計，如斯太爾WD615發動機汽缸套采用平臺網紋結構，在磨合過程中，汽缸套和活塞環的接觸面積減少，能保持液體潤滑，磨損量極��；再者，網紋起貯油槽作用，提高了汽缸套保持潤滑油的能力，因此，對減少活塞環和汽缸套的磨損十分有利�，F在發動機普遍采用了這種汽缸套結構形狀。為減少活塞環上下端面的磨損，活塞環和環槽的端面要保持適當的間隙，以避免過大的沖擊負荷。另外，在活塞上環槽鑲嵌耐磨奧氏體鑄鐵襯圈，也可以減少上下端面的磨損，但這種方法除特殊情況外沒必要全面推廣。因它的工藝較難掌握，成本也較高。
3．表面處理
能比較明顯減少活塞環磨損的方法是進行表面處理�，F在采用的表面處理方法很多，就其作用而言，可歸納為以下三大類：
�。岣弑砻嬗捕纫詼p少磨料磨損。即在環的工作表面上形成一種非常硬的金屬層，使松軟的鑄鐵磨料不易嵌入其表面，提高環的耐磨性。現在最廣泛采用的是松孔鍍鉻，不僅鍍鉻層硬度很高（HV800～1000），摩擦系數很小，而且松孔鍍鉻層具有良好的貯油結構，因此能顯著提高活塞環的耐磨性。另外，鍍鉻成本低，穩定性好，在大多數情況下均具有較好使用性能。因此，現代汽車發動機的第一道環都使用鍍鉻環，而油環也幾乎百分之百使用鍍鉻環。實踐證明，活塞環鍍鉻后，不僅其本身的磨損小，而且其它沒有鍍鉻的活塞環和缸套磨損也小。
對高速或強化發動機來說，其活塞環不僅要外圓表面鍍鉻，而且上下端面也要鍍鉻，減少端面磨損，所有環組外園面最好全部鍍鉻，以減少整個活塞環組的磨損。
＊改善活塞環工作表面的貯油能力和抗熔著能力以防熔著磨損�；钊h工作表面上的潤滑油膜在高溫下被破壞，有時會形成干摩擦，如果在活塞環表面施加一層具有貯存機油及抗熔著的表面覆層，則能減少熔著磨損，提高環的抗拉缸能力�；钊h噴鉬就具有極高的抗熔著磨損能力。一方面由于噴鉬層是多孔組織的貯油結構覆層；另一方面鉬的熔點比較高(2630℃)，干摩擦時仍能有效地工作。在這種情況下，噴鉬環比鍍鉻環有更高的抗熔著能力。如R4100型柴油機，開始時采用鍍鉻環，發現活塞環拉缸，采用噴鉬環后基本上解決了該問題。但噴鉬環耐磨料磨損能力比鍍鉻環差，另外，噴鉬環成本較高且結構強度難以穩定。因此除非十分需要噴鉬外，最好采用鍍鉻。
�。纳瞥跗谀ズ系谋砻嫣幚怼＿@種表面處理是在活塞環表面覆蓋一層適當軟度、富有彈性的易損物質，使環與汽缸套突出部分相接觸而加速磨損，從而縮短磨合期，使環良好地進入穩定的工作狀態。目前較普遍采用的是磷化處理。在活塞環表面上形成一種質地柔軟、易于磨損的磷化膜，由于磷化處理所需設備簡單、操作方便、成本低、效率高，所以在小型發動機的活塞環工藝上普遍采用。另外，鍍錫和氧化處理也可改善初期磨合。
在活塞環表面處理中，鍍鉻和噴鉬是最普遍采用的方法。另外，根據發動機種類、結構、用途及工況不同也有采用其他的表面處理方法的，如軟氮化處理、硫化處理、填充四氧化三鐵等。
活塞環的磨損是一種比較復雜的現象，形成因素很多，而且往往復雜交織在一起，因此，在解決活塞環磨損問題時，必須全面分析各種因素，以便在設計、材料、制造工藝、表面處理和潤滑劑等方面合理安排，最終達到滿意的效果。 |
