活塞环作为构成燃烧室的重要零件之一,高温、高压以及强摩擦的恶劣工作环境对其性能有着巨大挑战,并且活塞环的优劣直接影响着发动机的动力性、经济性、排放性能及可靠性与寿命。因此对发动机活塞环性能的研究有着重要的意义。文章依据现有的活塞环标准,提出了三个单气环叠加安装在同一个环槽中的新型复合式活塞环结构并在理论上分析了这种结构的可行性。同时通过合理的实验方案搭建了试验台架,一方面对新型复合式活塞环和传统活塞环分别进行了静态压力保持时间的测量,并计算了静态漏气量。另一方面对新型复合式活塞环和传统活塞环分别进行了动态试验,分别测取了不同转速下装有新型复合式活塞环和传统活塞环单缸机的最高压缩压力及气缸内温度。利用测取的动态试验数据,计算出两种活塞环压缩行程漏气量,得到压缩行程漏气量与转速、压缩行程漏气量与气缸内温度的数值关系,从中分析新型复合式活塞环的漏气规律。结果表明,在静态试验中,同为0.5MPa压力起点泄露到大气压力时,新型活塞环压力保持时间增加473s;传统活塞环与新型活塞环的漏气量相比,当缸压处于0-0.3MPa,0.3-0.5MPa,0.5MPa三个压力段,两种活塞环压缩行程漏气量相差分别为0.792?10-4kg/s,1.585?10-4kg/s,1.887?10-4kg/s,总体来看,平均漏气量差值为1.421?10-4kg/s,可以得出在高压阶段新型活塞环在气密性方面更具优势。在动态试验中,在转速为180-300 rmin/,300-1000 rmin/,1000 rmin/的三个阶段内,气密性方面:装有新型活塞环的气缸最高压缩压力高于装有传统活塞环的气缸最高压缩压力分别为:0.192MPa,0.237MPa,0.321MPa,总体来看,随着转速的增加新型活塞环平均最高压缩压力增加值为0.25MPa;新型活塞环的压缩行程漏气量低于传统活塞环的压缩行程漏气量分别为:0.467?10-4kg/s,0.839?10-4kg/s,1.103?10-4kg/s,总体来看,随着转速的增加新型活塞环压缩行程漏气量平均降低值为0.803?10-4kg/s,得到整体转速范围内新型活塞环的气密性优于传统活塞环。导热性方面:装有新型活塞环的气缸内温度与装有传统活塞环的气缸内温度相比分别为:前者比后者平均高出8.3℃,低出11.85℃,低出20.67℃。总体来看,低转速阶段气缸温度较高,有利于柴油机的启动,并且随着转速的增加装有新型活塞环气缸内温度平均降低8.07℃,装有新型活塞环的气缸内温度增加趋于平缓,而装有传统活塞环的气缸内温度增加更加陡峭,说明了在高速阶段新型活塞环的导热性更具有优势。