摩托车发动机有四冲程和二冲程之分，国内的摩托车发动机排量一般在 50 ～ 250mL 之间。现代摩托车发动机转速高（四冲程发动机转速高达 6000 ～ 10000r/min 左右，二冲程也达 4000 ～ 8000r/ min ）、功率大、热负荷高，燃烧室内承受巨大爆发力的冲击和高温。当发动机满负荷工作时活塞头温度达 300℃ 左右，裙部的工作温度也达 150℃ ～ 180℃ 。活塞环始终处于高温、高压、高速、高负荷的工作状态，且所受的力十分复杂。活塞环、活塞和缸套之间为移动式接触面，属典型的滑动摩擦，特别是第一道环直接接近燃烧室，工作环境尤为苛刻。显然，在高温、高压、高速、高负荷的工作条件下，活塞环必须保持良好的热稳定性和疲劳强度，并且具有硬度高、刚性好、弹力强、耐磨性好、控油能力强、与缸孔内壁贴合性好等性能。为适应发动机不断强化的需要，对活塞环的功能要求更为严格，既要保证良好的密封效果，又要减少摩擦功耗损失，故活塞环趋向矮型化、低张力化。
一、摩托车发动机活塞环的功能和结构特点
四冲程和二冲程摩托车发动机的结构具有很大的不同，所以它们的活塞环结构和功能亦不同。四冲程的活塞环，第一道气环原为球墨铸铁外圆镀铬，现多采用马氏体高铬合金并经氮化处理，其表面硬度高达 HV1000 ～ 1200 （基体硬度为 HV300 ～ 500 ）、耐磨性和耐腐蚀性均好。第一道环外圆为桶面，桶面环和缸套的接触面积小，压力较大，磨合后，桶面两端形成塌角。这种两端略塌下的磨滑面，有利于环在上下运动时形成稳定的油膜，不仅减少磨损，且有利于密封。第二道环采用合金铸铁锥面环，其外圆上小、下大的锥面，与缸壁接触面积小，压力增加，也有利磨合和密封。活塞环上行时易形成稳定的油膜，下行时，则可将汽缸壁上多余的润滑油刮下，而且，铸铁表面具有点状孔隙，便于贮存润滑油，减少环与缸壁的磨擦，提高环的耐磨性。油环采用钢带组合式，接触压力高，且压力分布均匀，上、下刮片的外圆均镀有硬铬层，现又有上、下刮片经氮化处理，刮油能力强，经久耐磨，适应性好，能较好地适应汽缸的不均匀磨损和活塞变形等造成的影响，防止结胶、积渣，具有良好的控油能力，既能阻止过多的润滑油进入燃烧室，又能较好地保持活塞环和缸壁的润滑。这是目前四冲程发动机活塞环最佳的组合结构形式。二冲程发动机由于其独特的结构特征，所以，它的活塞环由两道压缩气环组成，材料多为球墨铸铁，外圆镀硬铬。二冲程发动机的润滑，主要是靠曲轴箱内扫气的油雾或以润滑油和燃油分离供油的方式进行润滑，所以二冲程发动机工作时、曲轴箱内的润滑油和燃油充分稀释、混合，并具有很好的减磨和抗高温烧结能力，保证零部件的良好润滑并且有清净性。另外，进入燃烧室的混合气要求完全燃烧，避免燃烧不完全引起火花塞积碳、生垢、点火提前、排气口堵塞、排放烟雾等。两道压缩气环主要起着密封和导热的作用，为防止其运动在进、排气口处卡死，二冲程发动机活塞环的开口处开有定位槽。
二、活塞环损坏的形式和原因
1. 粘着磨损。即俗称“拉缸”粘着磨损产生的主要原因是活塞环与缸壁滑动面过热，润滑油膜被烧损破坏，使活塞环和缸壁摩擦表面上凸尖面直接接触，形成局部高温造成摩擦表面烧损。特别是在高温高速下处于边界磨擦或干磨擦状态，更易导致活塞环与缸壁之间金属表面元素的物质转移，且在相对运动的表面上形成线状擦伤和局部熔焊，即活塞环圆周滑动面、活塞裙部和缸壁擦伤、粘着，严重时将产生咬缸（抱缸）故障。产生拉缸的主要原因如下。
（ 1 ）发动机过热，破坏润滑油膜由于摩托车发动机温度过高，缸头过热，引起各摩擦副之间润滑条件恶化，排气门烧蚀，活塞异常变形，破坏汽缸、活塞、活塞销及活塞环等摩擦副相配零部件间的正常装配关系，甚至活塞环卡死在环槽中，加速熔着磨损。引起过热的因素有： ① 初期磨合时，缸壁、活塞和活塞环的摩擦表面凸尖部分容易产生局部较高负荷，使其表面产生高温。 ② 风冷或强制风冷发动机的缸体散热片被油泥、污垢堵塞，影响散热。 ③ 水冷发动机不注意及时添加冷却液，或冷却液不足、泄漏，引起发动机过热。 ④ 超负荷工作，长时间高速运行和连续工作，缸头容易过热。 ⑤ 发动机燃烧室工况恶化、爆震，点火过早，或使用低标号汽油或劣质汽油。 ⑥ 润滑油过量或过少。
（ 2 ）使用劣质或牌号不对的润滑油，致使润滑不良由于摩托车发动机转速高，摩擦副之间的润滑油膜承受的挤压强度大（一般在 50 ～ 100kgf/cm 2 左右），必须使用优质专用润滑油。而且由于四冲程和二冲程发动机结构差异很大，所使用的润滑油亦不相同，不能误用。四冲程发动机具有独立的燃油系统和润滑系统，润滑油不进入燃烧室。专用润滑油中含有二硫化磷酸锌盐（ ZDDP ）等抗氧化、抗腐蚀剂，灰分含量高。二冲程发动机的燃油和润滑油是在曲轴箱内充分稀释、混合，形成混合气体油雾，然后进入燃烧室充分燃烧的。所以该润滑油不能像四冲程发动机的润滑油含高灰分的清净分散剂、 ZDDP 、粘度指数改进剂等聚合物，如误用，则四冲程润滑油中的 ZDDP 易生成沉淀物，并使火花塞积垢，排气口堵塞，活塞上生成漆膜等；高灰分含量则将导致二冲程发动机点火提前，发生爆燃，损坏发动机，烧蚀活塞顶。单级基础油中的高粘度易产生沉淀物和烟雾，多级油含有相对氧化稳定的聚合物，会使燃烧不完全，导致沉积严重，排气堵塞。反之，四冲程发动机误用二冲程的专用润滑油，由于不含高灰分的清净分散剂，易引起汽缸活塞组件的结灰和粘环，而且缺少 ZDDP 、粘度指数改进剂等添加剂，不能满足四冲程发动机的使用要求，易造成四冲程发动机腐蚀和磨损。摩托车发动机润滑油必须定期更换，使用时间过长，润滑油老化，稳定性变坏，润滑油氧化、变质、积碳，润滑油性能下降，甚至失效，也常是导致活塞环“拉缸”的重要原因之一。
（ 3 ）润滑系统故障造成机油流量不足，压力过低 ① 机油泵磨损或维护不当，导致泵油能力下降。 ② 机油过滤网堵塞或局部被堵塞，处于似堵非堵的状态，导致机油量不足、压力过低。 ③ 机油滤清器失效，滤心被堵住，油路被油泥、污垢堵塞。 ④ 箱体、缸头盖上油道孔被堵塞。 ⑤ 维护保养欠及时。 ⑥ 二冲程发动机的润滑油比例配比量不当或配制方法不对，润滑油未能在燃油中充分溶解。、
（ 4 ）违反操作规程，使用、维护不当 ① 忽视磨合期的使用和维护，不限速、超负荷运转，不注意磨合期的例行维护保养或方法不对。 ② 出车前，不预热升温，狂轰油门或突变油门，突变载荷，引起润滑不良，活塞环擦伤。 ③ 发动机长时间怠速运转。 2. 磨料磨损磨料磨损不仅造成活塞环圆周工作面的磨损，而且使活塞环上、下端面以及活塞环槽间形成机械性的研磨作用。活塞环槽与环的间隙过大，导致活塞环在环槽中上、下运动幅度增大，引起机械性磨损，并且“泵油”作用加剧，烧耗机油，积碳严重，形成恶性循环。应当指出，不论是氮化活塞环或镀铬环，最忌磨料的损害，因为灰尘中含量最多的是 SiO 2 ，其颗粒小、硬度高达 HRC50 以上，对汽缸壁和活塞环的圆周工作面及上下端面磨损严重。而氮化环和镀铬环的硬质层都是有限的，大概约为 0.06 ～ 0.08mm ，根据实验资料表明， 1g 的灰尘进入汽缸，其结果是导致缸壁磨损 0.01mm ，活塞环的镀铬层或氮化硬质层将磨损 0.04 ～ 0.06mm ，磨料对其的磨损速度极其快速，一旦硬质层磨掉，活塞环的耐磨性将急剧下降，并使其密封和控油能力在极短的时间内失效。磨料磨损的硬质颗粒主要来自下述几方面。
（ 1 ）空气滤清器失效，导致空气中的尘土长驱直入摩托车的空气滤清器离地面较近，不少还装置在摩托车的后轮处，车轮扬起的尘土，很容易被吸进空气滤清器内。灰尘吸附在滤心的微孔上，极易引起堵塞，使空气流动阻力增加，充气系数下降，造成混合气过浓，发动机工况恶化，导致动力下降。严重的还会造成滤心破损，致汽缸和活塞环急剧磨损。国内不少摩托车厂家对空气滤清器的作用重视不够，不仅装置位置欠妥，而且滤心质量极差，不少为泡沫塑料制成，一旦其端面粘结剂脱落，则形同虚设；其次，对空气滤清器与发动机化油器联接方式不重视，导致空气断路，灰尘大量直接进入化油器和汽缸内。
（ 2 ）机油滤清器和燃油滤清器失效发动机在运行过程中润滑油和燃油的性质易发生变化，混入渗进的灰尘、杂质、水分，使润滑油老化，燃油变质，导致润滑性能下降，燃烧不完全等。致使灰尘、污物等浸入活塞环和汽缸壁等摩擦副的表面上，所以，应加强对燃油、润滑油滤清器进行清洁、保养维护。
（ 3 ）机油长期使用，使其形成胶质，燃烧不好形成积碳等，成为可怕的磨料。
3. 腐蚀磨损劣质机油中含有硫等化学物质，附在缸壁上并总有少量机油在燃烧室内燃烧和分解，其形成的酸将凝聚在缸壁、活塞和活塞环上，引起电解腐蚀。此外，可燃混合气燃烧后生成的碳、氮的氧化物变有化学腐蚀剂。特别是低温启动时混合气燃烧后生成水蒸气，极易与废气中的硫、氮、碳的氧化物生成酸类，并依附在缸壁、活塞及活塞环上，使其产生电化学腐蚀和湿腐蚀（微电池化学腐蚀）。当活塞及环在汽缸内作往复运动时，这些薄弱的金属腐蚀物，又极易脱落而形成磨料磨损，其相互作用的结果使腐蚀更厉害，磨损更严重。
