活塞环的节能减排“诀窍”
材料求精
在活塞的外侧，附着承担密封、控油、支撑和传热4项重任的活塞环。如今，国Ⅲ以上发动机多配三环组。第一、二道环主要负责密封，第三道环负责控油，三环各司其职又互相配合，环环相扣。活塞环要做到尽职尽责与其本身的材料密切相关。活塞环材料发展经历3个过程，自然吸气时代使用普通合金铸成；涡轮增压时代使用多元合金铸成；国Ⅳ、国Ⅴ发动机使用钢制材料，这是迄今为止，国内活塞环行业里顶尖的材料，其中包括合金钢和不锈钢。
衡量活塞环材质优劣有两个重要指标，分别是弹性模量和抗温强度。钢质活塞环具备较高的弹性模量和抗温强度，单个钢环可以做得很薄，不仅可以满足发动机轻量化的需求，也使其与缸套的接触面缩小，实现高面压、低弹力，减少摩擦功损失。高抗温强度利于活塞环在发动机缸体内的高温环境下延长寿命。随着国家排放标准日趋严格，钢制活塞环成为满足发动机低燃油耗和排放的首选材料。为跟随发动机升级的脚步，仪征双环活塞环有限公司（简称仪征双环）率先斥资购买模具设备，组织技术团队，从日本进口钢制材料，为主机厂配套钢制活塞环。
“面子”做足
在活塞环行业，表面处理技术具有极高的含金量，只有做好“面子工程”才有可能领跑行业。仪征双环联合科研单位合力开发了几种行业内领先的表面处理技术，应对现行变化的同时，储备未来需求。实施国Ⅲ排放标准后，仪征双环利用铬基钻石复合电镀（CDC）代替了铬基陶瓷复合镀（CCC）。二者的区别在于利用金刚石微分代替铬基陶瓷涂层中的陶瓷颗粒，耐磨性及抗拉缸能力大幅提升，这项技术一般用于汽油机及国Ⅲ以上柴油机第一道活塞环和油环。同样用于国Ⅲ以上柴油机和汽油机的物理气象沉积技术（PVD），提高拉缸性的同时，在高温下的表现非常稳定，耐腐蚀性也很好。尽管成本会提高40%~50%，但相应的动力性和寿命会提高3倍以上。如今很多发动机企业的三包期延长到50万~100万公里，活塞环自然也要“穿上”提高耐磨性、延长寿命的“保护外套”，不能让发动机的关键部位“掉链子”。
端面闪镀（SFC）是仪征双环研发的第三种表面处理技术,主要用于第一道气环下端面，增强下端面的耐磨性。活塞环的外沿面和下端面是密封盒耐磨的关键部位，使用端面闪镀可以帮助其守住大门。只有以密封为前提，才能做到低排放和低燃油耗，如果密封做不好，出现漏气和拉缸等现象，将会影响发动机的正常工作。为打好提前量，继续在表面处理技术上做足储备，仪征双环和兰州物理研究所原始工作站和扬州市院士组成研发团队，研制出行业内非常领先的表面处理技术——内金刚石镀（DLC）。这是一种具有自润滑特性的技术，可以自动避免拉缸情况出现。目前，潍柴、上柴等的高排放标准产品配备使用此技术的活塞环。仪征双环产品室主任杨勇介绍，DLC和PVD/CCC/ CDC配合使用效果会更佳。
结构雕琢
结构上的雕琢用于第三道油环，油环主要用途是控油，因此有很多分布均匀的油孔。
如果油环采用钢制材料，可以轻松实现高面压和低弹力，但成本也会随之上升，用户不容易接受。针对用户对经济性产品的需求，仪征双环开发出小油孔油环。长孔油环的油孔直径是小油孔油环的几倍以上。这样的设计增加了油环的抗折断性，可以减小刮油刃的厚度，从而降低摩擦功损失（Po(面压)=Ft（组合弹力）/2×h5（刮油刃）当面压一定时，刮油刃减小，可以降低组合弹力，从而降低摩擦功损失）。
活塞环看似简单，实际上一个气环要经历50道工序才能进入装配。发动机升级对活塞环的工艺要求变得更加“苛刻”。应对市场变化，有科研实力的企业着眼技术创新，比肩国际。据悉，仪征双环每年的研发费用占销售额的5%~5.5%。其可以分得国Ⅲ以上65%的市场份额也就不足为奇了。
活跃在行业内的一些“山寨”企业仍忙于依葫芦画瓢，产品精髓差之千里。保持产品一致性很考验企业实力，小的企业可以抄袭一件产品，但产品一致性很难保证。这跟先进的设备、技术水平有很大关系。衡量产品一致性的标准有业内被称为过程能力，能力越高，一致性越稳定，但过高会增加企业生产成本。杨勇介绍说，“仪征双环的过程能力Cpk值达到1.67以上，保证较好的一致性的同时，避免了生产成本大幅增加”。
如今，节能减排的呼声越来越高，并且蔓延到各个行业。在刚刚结束的第十届内燃机展上，中国内燃机工业协会常务副理事长兼秘书长邢敏表示，在内燃机行业里，节能减排仍是主旋律。作为发动机的核心部件，活塞环做轻、做优、做强，有助于使发动机节能减排之路走得更加顺畅。
