柴油机活塞——缸套磨损间隙监测试验研究
2-3第三节 活塞环与气缸套的摩擦磨损
第三节活塞环与气缸套的摩擦磨损一、摩擦形式活塞环—气缸套是柴油机中一对重要的具有往复运动的运动副。
活塞环与气缸套受到高温、高压燃气的作用和冲刷，产生很大的机械应力与热应力。
工作表面受到腐蚀与严重的摩擦。
活塞往复运动速度在行程中点最大、止点位置为零。
所以，在恶劣的工作条件和低的运动速度下难于形成理想的液体动压润滑。
一般来说，活塞行程的中部工作表面易于实现液体摩擦，形成液体动压润滑，在上、下止点附近工作表面间形成极薄的边界油膜，实现边界润滑。
气缸中的高温不利于液体油膜建立。
因为高温，使润滑油粘度降低或氧化变质，使活塞头部变形影响正常配合间隙，使缸壁上已形成的油膜蒸发、氧化和烧损。
形成油膜的有利条件是：行程中点运动速度最大；己形成的油膜在下一个行程被更新之前暴露在高温中的时间极短，仅有几分之一秒；现代气缸油中的添加剂使润滑油的抗氧化安定性大大提高，增强了高温下保持油膜的能力。
二、气缸套的正常磨损柴油机的技术状态和使用寿命很大程度上取决于气缸套的磨损情况。
在正常工作条件下气缸套磨损是不可避免的。
一般只要气缸套的磨损量在允许范围之内(最大允许磨损量为0.4%～0.8%缸套内径)，气缸套就处于正常工作状态。
1．气缸套正常磨损的标志气缸套正常运转工况下正常磨损的特征是最大磨损部位在气缸套上部，即活塞位于上止点时第1、2道活塞环对应的缸壁处，并沿缸壁向下磨损量逐渐减小，气缸内孔呈喇叭状。
气缸套左右舷方向的磨损大于首尾方向的磨损。
图2-7为气缸套正常磨损后缸壁纵向形状和磨损量示意图。
正常磨损的参数:：圆度误差、圆柱度误差、内径增量(缸径最大增量)小于说明书或有关标准的规定值；缸套磨损率：铸铁缸套< 0.1mm/kh，镀铬缸套在0.01～0.03mm/kh之间；气缸工作表面清洁光滑，无明显划痕、擦伤等磨损痕迹。
2．正常磨损原因(1)处于边界润滑部位的局部金属直接接触引起的粘着磨损，或因过薄的油膜被工作表面的尖锋刺破，或因高温、速度低等使油膜未能形成或遭破坏。
对柴油机缸套活塞环磨损问题的研究
对柴油机缸套活塞环磨损问题的研究发布时间：2021-10-09T08:07:48.253Z 来源：《科技新时代》2021年7期作者：刘丹[导读] 这就需要专门的诊断方法以及相关研究来对缸套和活塞环的磨损进行诊断和监测。
安庆帝伯格茨活塞有限公司?安徽省安庆市?246000摘要：柴油发动机中缸套与活塞是柴油机非常重要的零配件，在发动机运行的过程中往往会有着一些问题出现，而缸套活塞环磨损就是一种最为常见的问题，如果发动机内缸套与活塞环发生了磨损不及时修理还任其运行下去，对于发动机的损害是非常巨大的。
为此，有必要了解一些诊断缸套活塞环磨损的方法，从而采取有效措施来预防或减少柴油缸套活塞环磨损问题发生。
关键词：柴油机、缸套、活塞环；1.引言柴油发动机自发明以来距今已有120多年，经过么多年还在使用的柴油发动机诸多优点，如输出扭矩大、热效率高、燃油经济性好等。
柴油发动机与汽油发动机一样每个工作循环经历进气、压缩、做功、排气四个冲程。
在柴油机的四个冲程工作循环中缸套与活塞环发挥着重要的作用。
而其在惯性力以及气体压力的双重作用下往往会出现磨损的问题，当磨损问题出现，若不及时检修，不仅影响柴油机的正常工作，还会减少柴油机的使用寿命。
这就需要专门的诊断方法以及相关研究来对缸套和活塞环的磨损进行诊断和监测。
常用的检测方法可以分为两种，一种是在线监测；另一种是离线检测。
第一，在线监测，是指在相关的设备上直接安装一个数据传感器，使用专门的软件对所采集的实时设备数据进行在线监测，主要是通过缸套与活塞之间的相对运动情况以及气缸的密封性来判断是否发生了磨损。
在线监测优点就是能够及时掌握设备的运行状况，减少成本，提高可靠性。
第二，离线检测，是指称重法或者是缸径增量法，必须在停机以后拆卸气缸盖对缸套的直径进行测量或对气缸重量减少量进行称重从而判断缸套活塞环的磨损状况。
但是离线检测方法需要将柴油机进行拆卸才能来检测，不仅所需要时间较长工作量也非常大。
柴油机活塞与缸套的匹配研究现状
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｓ ｔ ａ ｔ ｕ ｓ ａ ｎ ｄ Ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ Ｍａ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ Ｐｉ ｓ ｔ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｃｙ ｌ ｉ ｎ ｄ ｅ ｒ Ｌ ｉ ｎ ｅ ｒ ｏ ｆ Ｄｉ ｅ ｓ ｅ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ
Ｓ ｈ ｉ Ｐ ｅ ｉ ｊ ｉ ， Ｄ ｏ ｎ ｇ Ｘ ｉ ａ ｏ ｒ ｕ ｉ
（ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｎ ｏ ｒ ｔ ｈ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ， Ｔ ａ ｉ ｙ ｕ ａ ｎ ９ ３ ０ ０ ５ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
塞组 匹配具 有很 重要的作 用 。本文从 缸 套 与活 塞组
宋炳等［ ： １ 利用缸套 一活塞环摩擦磨损试验 台研 究了速度 、温度 、载荷 、供油等因素对缸套 一 活塞 环 系统摩擦 磨损 特性 的影 响 。结 梁表 明气 缸 活塞环
摩擦 副在发 动机 工作 循环 中润 滑状态 在不 断发 生变
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｐ ｒ ｅ ｓ ｅ ｎ ｔ ｓ ａ ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ ｏ ｆ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｓ ｔ ａ ｔ ｕ ｓ ０ ｆ ｄ ｉ ｅ ｓ ｅ ｌ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｐ ｉ ｓ ｔ ｏ ｎ ａ ｒ ｉ ｄ ｃ ｙ ｌ ｉ ｎ ｄ ｅ ｒ ｌ ｉ ｎ ｅ ｒ ｍａ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｍｓ ｏ ｆ ｆ ｒ ｉ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｂ ｅ ｔ ｗｅ ｅ ｎ ｃ ｙ ｌ ｉ ｎ ｄ ｅ ｒ ｌ ｉ ｎ ｅ ｒ ａ ｎ ｄ ｐ ｉ ｓ ｔ ｏ ｎ ， ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ： ： ￣ ｍ。 ｆ ｃ ｙ ｌ ｉ ｎ ｄ ｅ ｒ ｌ ｉ ｎ ｅ ｒ ｏ ｕ ｔ ｏ ｆ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ，
发动机缸套活塞环摩擦磨损特性试验研究
活塞内设计三个通孔安装弹簧 , 通过换装不同刚度的
弹簧来改变缸套2活塞环之间的载荷[2] ; 用以测量摩
擦力信号的力传感器安装在发兰盘和机架之间 ; 用以
测量速度信号的速度传感器安装在活塞顶部中央位
置。
(5) 测试和数据采集系统 : 力传感器和速度传感
器将测量信号传输到终端 , 通过编制程序实现对信号
提出了考虑双电层作用的电化学边界润滑模型 。 此模型可用于分析许多机电结合领域中的摩擦学问 题 , 并用于指导实践 。
参考文献 1 石庚辰 1 微机电系统技术 1 国防工业出版社 , 20021 2 温诗铸 1 纳米摩擦学 1 清华大学出版社 , 19981 3 P A Rehbinder , E K Venstrem1Electrocapillary Effects in the Re2
duction of the Rigidity and Hardness of Metal1Acta1 Physicochim , URSS , 1944 (19) : 36～501 4 F P Bowden , L Young1Influence of Interfacial Potential on Friction and Surface Damage1 Research , 1950 , 3 : 2351 5 J O’M Bockris , S D Argade1Dependence of Friction at Wet Con2 tacts upon Interfacial Potential J1 of Chem1 Phys1 , Vol150 , (4) : 1622～16231 6 Y Y Zhu , G H Kelsall , H A Spikes1The Influence of Electrochemi2
柴油机汽缸磨损形式与检测方法
柴油机汽缸磨损形式与检测方法作者：郎禹菲来源：《农机使用与维修》2017年第12期摘要：对柴油机汽缸五种主要的磨损形式，以图示的方法进行了分析，并讲述了汽缸磨损的外部表现和检测方法，以提醒使用者注意使用方法，减少汽缸磨损，提高柴油机使用性能。
关键词：柴油机；汽缸磨损；检测方法中图分类号：S218.5 文献标识码：Adoi：10.14031/ki.njwx.2017.12.048柴油机在工作过程中，磨损是最常见的故障现象。
活塞环与汽缸之间过度磨损，可导致缸内压力下降达不到工作压力、机油被燃油稀释、油膜变薄、活塞环与缸套之间形成边界润滑或干摩擦。
汽缸严重磨损，会造成柴油机的动力性、经济性和可靠性下降，甚至影响柴油发动机的正常运行。
汽缸磨损程度是决定发动机是否需要进行大修的主要依据，同时汽缸修理质量对发动机动力性、经济性和可靠性都有很大的影响。
1 汽缸磨损的标志（1）柴油机功率不足：当汽缸壁磨损到一定程度后，使柴油机压缩比降低，明显感到动力不足。
由于柴油机为后燃式发动机，汽缸压力直接影响到燃烧过程，因此功率下降表现比汽油机更为明显。
同时可能还会发生启动困难故障。
（2）柴油机排气冒蓝烟：汽缸壁间隙加大，可能会有机油窜入燃烧室中，在燃油燃烧过程中不能将其完全燃烧，不完全燃烧的机油由排气管排出，表现为排气冒蓝烟；蓝烟渗漏入曲轴箱中，打开曲轴箱通风管，会有大量蓝烟冒出。
同时伴有机油量消耗过多和逐渐增多的现象。
（3）汽缸压力降低：当怀疑超常磨损时，可以拆下柴油机的喷油器，测量汽缸的压缩压力，可以测到汽缸压力明显降低。
检查喷油器端头和喷油嘴也能看到燃烧室烧机油的表现。
2 汽缸套磨损形式（1）正常磨损：活塞组件在汽缸中，由于在边界润滑条件下不断地做往复运动，将会引起活塞环与汽缸套之间金属的摩擦磨损。
其磨损规律是上部磨损大，下部磨损小。
而磨损量最大的是在活塞处于上止点时第一道活塞环附近，此处温度较高，润滑条件恶劣，因此磨损最大。
车辆发动机缸套一活塞环磨损试验研究
度 的 试 样 磨 损 试 验 。依 据 磨 损 试 验 数 据 ， 分 析 了缸 套 试 样 的 磨 损 质 量 和 磨 损 率 的 变 化 过 程 ； 通 过 试 样 表 面 电镜 扫 描， 分析 了缸 套 试 样 不 同磨 损 阶段 的 表 面形 貌 特 征 ； 采用响应面拟合 方法 ， 建 立 了不 同工 况 下 Ａｒ ｃ ｈ ａ ｒ ｄ黏 着磨 损 模
感 器及 其测 试部 件等 。
动机 的寿命 密 切相 关 ， 不 少 研 究 工作 一 直致 力 于 开
展 缸 套一 活塞 环 的润滑 、 磨损 状况 的计算 ， 并 借此 研 究 发 动机 的 寿命 口 ］ 。 目前 普遍 采 用 滑 动 摩 擦 副 黏 着磨 损 的经典 模 型— — Ａｒ ｃ ｈ ａ ｒ ｄ模 型 对 缸 套磨 损 量 进 行 计算 ［ ４ ］ 。受 车辆 发动 机实 际使 用状 况 的影 响 ，
度为 １ ． ５ ｍ， 维 式硬 度 ＨＶ 为 ６ ５ ０ 。
磨 损 试 验 在 ＭＭ１ ０ Ｗ 万 能摩 擦 磨 损试 验机 上
进行（ 见图１ ） 。
试验 过程 中 ， 上试 样 为旋 转 件 ， 下 试样 固定 件 ，
接触 形式 为 面接触 ， 接触 面积 为 ９ ８ ． １ ｍｍ。 。 １ ． ３ 试 验方 案设计
拟 合方 法 建 立 Ａｒ ｃ ｈ ａ ｒ ｄ模 型 中磨 损 系 数 Ｋ 关 于 工
坯经车床 、 铣床 、 磨床加工至基本 尺寸后 ， 修钝锐边 ， 后 去毛刺 ， 退磁 ； 表 面镀铬 ， 使 用高 精度平 面 磨床精 磨表
柴油机活塞环缸套摩擦分析_田海泉
2012年第6期农机使用与维修65柴油机活塞环缸套摩擦分析东北农业大学工程学院田海泉陈海涛摘要本文介绍了活塞环的工作条件和各部分的名称，重点论述了活塞环的受力和活塞环与气缸的摩擦磨损情况，在探究了内燃机中最为关键的摩擦副之一的缸套活塞环摩擦副基础上，总结了这对摩擦副的摩擦磨损规律。
关键词柴油机活塞环气缸套摩擦磨损前言活塞环和缸套是柴油机曲柄连杆机构的核心之一，它们与活塞、气缸盖等一起组成燃烧室，起到密封燃烧室内气体的作用。
在保证对燃烧室气体密封的前提下，缸套与活塞环间的摩擦力小，内燃机的摩擦功耗也小，反之会造成相当大的功耗，而且还会导致缸套、活塞环的过渡磨损，影响其使用寿命。
缸套活塞环摩擦副是内燃机中最为关键的一对摩擦副，其决定着内燃机的工作效率和使用寿命。
因此探究活塞环在缸套内往复运动过程中的摩擦情况具有重要的意义。
1活塞环的工作条件活塞环在内燃机中的工作条件恶劣，处于高温、高压、高速和变负荷及润滑困难下工作。
内燃机气缸中燃气温度很高，经散热和冷却后，活塞环特别是第一道气环的工作温度始终保持在300ħ左右；柴油机能产生8 15MPa 的压力，活塞环必须在这样的高压条件下保持密封工作；现代柴油机的转速高达为4500r /min ，活塞环运动线速度为10 14m /s ；活塞环在发动机中受燃气爆发力的冲击，活塞环在环槽中上下运动，产生径向振动和扭曲等交变应力；活塞环运动时处在高温、高压条件下，润滑油膜难于保持完整，不能完全润滑而经常处于临界润滑状态下工作。
2活塞环各部分名称（如图1）图1活塞个部分名称3活塞环受力3．1径向压力P活塞环在自由状态下不是圆形，其曲率半径沿环周各点是变化的，且大于气缸半径，只有当装入气缸后方成为正圆形。
环装入气缸前的形状称为自由状态，环的自由状态决定环装入气缸后的径向压力分布。
径向压力分布大致可分为：均匀分布（等压环）、梨形分布（高点环）和苹果型分布（低点环）三种。
3．2切向弹力Ft切向弹力是在环的切口处径向厚度中点上沿切线方向施加力，使环从自由开口尺寸压缩到闭口间隙时所需的力。
车辆柴油机缸套-活塞环动载荷磨损分析与计算
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｒ ｅ ａ ｌ ｉ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｌ ｏ ａ ｄ ｗｅ ａ ｒ ｏ ｆ ｈ ｅ ａ ｖ ｙ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｄ ｉ ｅ ｓ ｅ ｌ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｃ ｙ ｌ ｉ ｎ ｄ ｅ ｒ — ｐ ｉ ｓ ｔ ｏ ｎ ｒ ｉ ｎ ｇ， ｔ ｈｅ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｌ ｏ ａ ｄ ｗｏ ｒ ｋ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ａ ｎ ｄ ｉ ｔ ｓ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｏ ｎ ｗｅ ａ ｒ ｏ ｆ ｄ ｉ ｅ ｓ ｅ ｌ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｗｅ ｒ ｅ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｄ， ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｗｅ ａ ｒ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｅ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｔ ｏ ｐ ｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｙ Ｓ ＥＭ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ Ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｅ ａ ｄ ｙ ｌ ｏ ａ ｄ ａ ｎ ｄ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｌ ｏ ａ ｄ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ， ｔ ｈｅ ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｉ ｉｃ ｆ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｄ ｙ ｎ ａ ｍ－ ｉ ｃ ｌ ｏ ａ ｄ ａ ｂ ｒ ａ ｓ ｉ ｏ ｎ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｓ ｍ ｆ ｏ ｒ ｃ ｙ ｌ ｉ ｎ ｄ ｅ ｒ — ｐ ｉ ｓ ｔ ｏ ｎ ｒ ｉ ｎ ｇ ｗａ ｓ ｓ ｕ ｇ ｇ ｅ ｓ ｔ ｅ ｄ ． Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｒ ｅ ｓ ｐｏ ｎ ｓ ｅ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｉｔ ｆ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｗｅ ａ ｒ ｔ ｅ ｓ ｔ ｄ ａ ｔ ａ， ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｅ ｄ ｉ ｃ ｔ ｏ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍｕ ｌ ａ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｗ ｅ ａ ｒ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ Ａｒ ｃ ｈ ａ ｒ ｄ ｗｅ ａ ｒ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｗａ ｓ ｃ ｒ ｅ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ ｗｏ ｒ ｋ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｔ ｏ ｐ ｏ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｙ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ． Ｔｈ ｅ ｗｅ ａ ｒ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｗａ ｓ ｖ ａ ｌ ｉ ｄ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｗｏ ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ ｄ ｙ ｎ ａ ｍｉ ｃ ｌ ｏ ａ ｄ ｗｅ ａ ｒ ｔ ｅ ｓ ｔ ｄ ａ ｔ ａ ． Ｔｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ｏ ｆ ｓ ｕ ｆａ ｒ ｃ ｅ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｎ ｅ ｓ ｓ ｉ ｓ ５ ． ９ ％ ． ｔ ｈ ｅ ｃ ａ ｌ — ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ｏ ｆ ｗｅ ａ ｒ ｅ ｘ ｔ ｅ ｎ ｔ ｄ ｅ ｇ ｒ ｅ ｅ ｉ ｓ ７ ． ３ ９ ％ ． ｔ ｈ ｅ ｗｅ ａ ｒ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｓ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｅ ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｎ ｂ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ｏｒ ｆ ｃ ｙ ｌ ｉ ｎ ｄ ｅ ｒ — ｐ ｉ ｓ ｔ ｏ ｎ ｒ ｉ ｎ ｇ ｗｅ ａ ｒ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ．
任务六活塞与活塞环的间隙检查
03
活塞环的检查
活塞环的外观检查
检查活塞环的磨损情况，查看是否有明显的划痕或磨损痕迹。 检查活塞环的弹力，确认活塞环是否能够紧贴气缸内壁。 检查活塞环的漏光情况，确保活塞环没有缺口或其他缺陷。 检查活塞环的端口，确认端口是否对齐，没有错位或弯曲的情况。
活塞环的弹力检查
活塞环弹力检查的目的是确保活塞环的弹力符合要求，以保证发动机 正常运转。
测量方法：将塞尺 插入活塞环与气缸 壁之间，转动曲轴， 测量不同位置的间 隙值
调整方法：根据测 量结果，通过加减 活塞环或调整曲轴 轴承的垫片厚度来 调整间隙
注意事项：确保测 量工具的精度和清 洁度，避免因杂质 或磨损导致测量误 差
活塞与缸壁间隙的测量
测量工具：塞尺、间隙规 测量方法：将塞尺插入活塞与缸壁之间，转动活塞，检查不同位置的间隙 调整方法：根据测量结果，通过加减垫片或调整活塞裙部的膨胀量来调整间隙 注意事项：测量时需确保活塞与缸壁干燥、清洁，避免测量误差
车辆的准备
车辆的清洁：确保车辆表面干净，无尘土和杂物 车辆的预热：在冷车状态下进行间隙检查会影响结果 工具的准备：确保检查工具齐全，如塞尺、测量表等 安全防护：确保车辆周围安全，无障碍物和危险源
安全防护措施
穿戴防护服：确保检查过程中不会受到油污、灰尘等污染。 佩戴手套：避免手部直接接触活塞和活塞环，防止烫伤。 使用防爆工具：在可能存在爆炸性气体的环境中，使用防爆工具进行检查。 遵循安全规程：在进行检查前，确保已经了解了相关的安全规程，并采取必要的安全措施。
量具选择：根据间隙大小选择合适的量具，如塞尺、间隙尺等 测量步骤：将量具插入活塞与活塞环之间，确保量具与活塞环面平行，读取测量值 调整方法：根据测量结果，通过研磨、修整或更换零件等方式调整间隙大小 注意事项：确保测量工具的精度和清洁度，避免因误差或污染导致测量结果不准确
基于Teager算子的柴油机活塞-气缸磨损故障特征增强方法
第36卷第15期振动与冲击JOURNAL OF VIBRATION AND SHOCK Vol.36 No. 15 2017基于Teager算子的柴油机活塞-气缸磨损故障特征增强方法周斌靳世久\梅检民2，沈虹2(1.天津大学精仪学院，天津300072; 2.军事交通学院军用车辆系，天津300161)J商要：柴油机活塞与气缸磨损情况是判断柴油机技术状态的主要指标，也是柴油机大修送修的主要条件，其监 测诊断一直是柴油机维修的重点。
由于柴油机结构复杂，工作状态激烈，活塞-气缸磨损故障很难有效监测诊断，尤其是 活塞-气缸早期磨损故障，更是监测诊断一直是研究的重点和难点。
根据活塞-气缸磨损后在工作中产生冲击的特点，利 用T eager算子提取瞬态冲击信号的优势，对柴油机怠速时缸体上部左侧振动信号进行T eager算子增强，通过提取出的 T eager算子能量最大值，判断是否存在活塞-气缸磨损故障以及故障的严重程度。
通过两种不同型号柴油机、不同故障缸 的机体振动实测信号分析表明，该方法简便有效。
关键词：故障诊断;T eager算子;特征增强;柴油机中图分类号：TK428 文献标志码： A D0I ： 10. 13465/j. cnki. jvs. 2017.15.013Feature enhancement of diesel engine，piston-cylinder wear-out faultsbased on teager energy operatorZHOU B i n1, JIN Shijiu , M EI Jianmin , SHEN Hong2(1.College of Precision Instrument and Opto-Electronic Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China；2. Department of Automobile Engineering, College of Military Transportation, Tianjin 300161 , China)Abstract；The wear status of piston-cylinder is the main index to diagnose the technical status of a Diesel engine, and the main condition for a Diesel engine，s overhaul and repair. Monitoring and diagnosing piston-cylinder faults, especially, early wear fault are a key of a Diesel engine ^ s repair. As a Diesel engine ^ s structure is complicate and its working condition is rude, so diagnosing piston-cylinder faults is difficult. H ere, according to the impulse feature of piston-cylinder^ s wear faults, Teager operator with an advantage to extract instantaneous impulse signals was adopted to enhance features of vibration signals sampled from the left-top position of its cylinder when a Diesel engine idling. The maximum value of Teager operator energy extracted was used to diagnose if there existed piston-cylinder faults and their serious level. The Analysis results of actual vibration signals for two different types of Diesel engine and different faulty cylinders showed that the proposed method is simple and effective.Key words：fault diagnosis; Teager energy operator；feature enhancement; Diesel engine柴油机活塞-气缸磨损将使活塞与气缸的配合间隙 变大，当其配合间隙超过极限尺寸时，柴油机缸体上部 两侧将发出清脆有节奏的“当当”的金属敲击声，俗称 活塞敲缸响。
任务六-活塞与活塞环的间隙检查
5.气环
１）气环的密封原理
气环的三条漏气通道：开口端隙间；环面与气缸壁间；环与环槽 的侧面间。
第一密封面的建立（环与缸壁）
气环在自由状态下，外径＞缸径，装缸后
P0
在其弹力P0作用下与缸壁压紧，形成第一密封 面。
第一密封面
（1）端隙Δ1：又称开口间隙，是活塞环装入气缸后开口处的间隙。 一般为0.25mm～0.50mm。
气环
切口
Δ1
（2）侧隙Δ2：又称边隙，是环高方向上与环槽之间的间隙。第一 道气环0.04mm～0.10mm；其它气环0.03mm～0.07mm。油环一般侧隙 较小，0.025mm～0.07mm。
Δ2
Δ3
（a）活塞的热膨胀量大于气缸的热 膨胀量，使间隙变小
（b）活塞头部膨胀量大于裙部膨胀量， 上大下小
（c）群部圆周方向近似椭圆形变化，长 轴沿着销座孔轴线方向。
2）活塞变形的预防措施 ①活塞头部的直径呈上小下大的梯形或截锥体；
②裙部呈椭圆型，长轴垂直于销座孔轴线；
③活塞的加强筋——在销座和活塞头部之间设置加强筋用 来加强销座，并提高活塞头部的刚度。
圆柱形
截锥形
组合形
连接方式： 1.全浮式:活塞销、连杆小头和活塞销座都有相对运动。
特点： 1）磨损均匀，寿命长，应用广泛 2）卡环轴向定位 3）冷态过盈配合
2.半浮式：销与销座孔和连杆小头两处，一处固定，一处浮动。 （一般固定连杆小头）
特点:
销座内无卡环 连杆小头无衬套
四、任务实施
1.活塞环的弹力检验
Ⅳ 环槽护圈
第一、二道环槽或所有环槽镶入耐磨材料，并制成环槽护圈。
2135柴油机活塞及缸套温度测量试验
参考文献
[ 1] 钱作 勤, 杨 新桥, 周祥军. YC6108 柴 油机活塞温 度 测量的实验研究[ J] . 武汉理工大 学学报: 交通科学 与 工程版, 2004, 28( 6) , 814 816.
[ 2] 过文卿. G6135 受热负荷零件的温度 场测试研究[ J] . 柴油机设计与制造, 2001, 96( 3) : 44 47.
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电势差求得温度。热电偶法测量的关键是, 热接 点的形成技术和热电 偶导线的引出 与电量的输 出。在热接点形成之后, 需要小心地将电偶导线 绝缘、固定和引出。在固定和引出热电偶导线时, 根据所测部位的温度范围, 选择适当的绝缘粘结 剂。引出热电偶导线的孔径应尽量小, 并用绝缘 材料填实, 以防止改变热流, 影响测量精度。
保持均匀和稳定; 材料的回火温度和硬度变化最 好成直线关系或近似线性关系, 同时要求材料在 同一回火温度值十分稳定; 通过各种材料进行的 分析对比, 选 GCr 15 作为硬度塞材料。
为使用方便, 硬度塞按标准件平端紧定螺钉 ( GB73- 66) 进行加工, 使用证明, 尺寸选用 M3 ! 0. 5 ! 4 是合 适的。 螺钉的 加工工 艺是将 5 的 GCr15 钢丝拉成标准直径 = 2. 63 ∀ 0. 01 mm, 螺纹用搓丝板搓成。
随着柴油机强化程度的不断提高, 构成燃烧 室的关键零件 活塞以及气缸套的温度和温度 梯度大幅度提高, 从而产生较大的热变形和热应 力。如何有效地解决柴油机的热负荷问题, 提高 内燃机受热零件的可靠性以及使用寿命就变得日 益迫切。
使用精确的坐标测量确定气缸套的磨损
使用精确的坐标测量确定气缸套的磨损情况本文旨在利用准确的三坐标测量机精确测量，探索和调查接触固体表面之间的磨损。
例如，过度磨损，如果在内燃机汽缸孔内通过CMM检测，可以极大地影响其性能，包括密封功能，润滑计划等，并最终影响其服务寿命。
在这种情况下，公差会是原设计的尺寸和行位公差。
低成本的三坐标测量机的广泛的适用性可能使这项磨损检测的新技术得到应用。
在这项工作中，利用一个废弃的气冷式的车用柴油机，用三坐标测量机精确测量其气缸孔的圆度，直线度，同心偏差，并对数据进行处理和分析，以验证这项新技术。
因此，结果通过提取，分析，和说明，可以评价发动机在运行过程中的性能。
检测和研究发生在气缸孔处代表着严重磨损的显著偏差的准确位置。
测量的不确定性可能影响发动机的性能和预定维护计划的适用性，也会因为可能产生的不利操作条件而加大磨损。
因此，发动机设计师可能会接受此建议以提高设计性能。
例如，表面处理和涂料最好可以改变，或者在操作过程中，一个创新的教学修改可以防止缸径内磨损的发生。
这可能会延长气缸的工作寿命，从而降低了维修费用。
对于分析这种严重磨损的根源来说，这种磨损动态检测的新技术是一种成功和可靠的工具。
学术用语TDC=上死点BDC=下死点F n =活塞销上的作用力F s =轴向力F a=离合器接合时的曲轴力F f=活塞环的相对运动OOR=出圆度OOS=出直线MPEE=最大允许的误差值L=测量长度MAV=五次重复测量值的平均值SD =标准差N =重复测量次数UC =合成标准不确定度SA =平均直线测量RA =平均圆度测量1。
介绍在零件的制造过程中，采用精密测量设备的几何和尺寸测量对于确保零件符合设计要求是非常重要的。
此外，这些准确的测量结果也可以在参照基准值的情况下，被用来监测零件部分功的能恶化程度和严重性，尤其是表面磨损时。
这将有助于维护工程师对于他未来的维修计划或行动采取适当的决定。
因此，零部件的耐久性和可靠性将受到有利影响。
活塞及活塞环主要配合间隙的测量方法
活塞及活塞环主要配合间隙的测量方法
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活塞及活塞环主要配合间隙的测量方法
1、活塞裙部尺寸与气缸间隙
活塞裙部尺寸指活塞裙部主、次推力面最大的直径，气缸内径与裙部尺寸之差即为配缸间隙，这是发动机极其重要的一个配合间隙，如有一丝之差，就可能发生拉缸等故障。
裙部尺寸用内径千分尺按操作规范仔细测量，当不明确裙部尺寸测量位置时，可用千分尺沿裙部主、次推力面方向从上至下逐点测量，其最大直径值即为为裙部尺寸。
常见的铝活塞配铸铁缸套，标准测量室温为20℃，每上升（下降）10℃，可酌情减少（增加）约毫米的配缸间隙。
2、活塞环开口间隙
更换活塞环时必须用塞尺检查活塞环开口间隙。
对有磨损的气缸，检查开口间隙时，应将环置于接近下止点磨损最小的位置处进行，以防开口被顶死而拉缸。
检查开口间隙是否超过许用极限进，应将环置于接近上止点处测量。
经过镗磨的缸孔，检查开口间隙不受位置限制。
3、活塞环的边隙和背隙
活塞环的边隙用塞尺测量。
边隙过小易发生卡环、拉缸；过大易漏气、上油，严惩时使活塞环与环岸断裂。
更换新活塞环应测量边隙是否过小；在用活塞环应检查边隙是否超过允许使用极限，特别是第一环。
气缸的第一环上止点处易磨损成台阶，需加工气缸口，削平台阶，否则第一环边隙会急剧增大。
活塞环在环槽中没有背隙也会拉缸。
将环压入环槽底部，环的外圆面应低于环岸的外圆面，否则不可装环入槽。
2。
活塞环测量间隙实习报告
活塞环测量间隙实习报告一、实习背景及目的随着我国汽车工业的快速发展，发动机作为汽车的核心部件，其性能的优劣直接影响到汽车的运行效率和寿命。
活塞环作为发动机中的关键零件，其装配间隙的准确测量对于保证发动机的正常运行具有重要意义。
本次实习的主要目的是学习活塞环间隙的测量方法，掌握活塞环端隙、背隙和边隙的测量技巧，提高自己的实际操作能力。
二、实习内容与过程1. 活塞环端隙的测量活塞环端隙是指活塞环装入气缸后，在开口处呈现的间隙。
测量时，先将活塞环平放在气缸内，并用活塞顶部将其推至气缸未磨损处（或气缸中的任何一处），然后用厚薄规测量开口处的间隙。
若端隙过大，则不能使用；如间隙过小，可取出来用细锉刀锉环口一端，直到符合要求为止。
2. 活塞环背隙的测量活塞环背隙是指活塞环装入气缸后，活塞环内径面与活塞环轴间的间隙。
为了测量方便，通常只测量槽深与环宽度之差加以推算。
若背隙过小，可车深活塞环槽；若背隙过大，易漏气影响密封作用。
3. 活塞环边隙的测量活塞环边隙是指活塞环与槽平面间形成的间隙。
测量时，把活塞环装在环槽内，围绕环槽滚动时不松不涩滞为宜。
然后用厚薄规测量环与槽间的间隙。
边隙过大，易漏气影响密封作用；过小，活塞环膨胀，易在槽内卡住或失去弹性。
三、实习心得与体会通过本次实习，我深刻认识到活塞环间隙测量在发动机装配过程中的重要性。
准确测量活塞环间隙，可以保证发动机的运行效率和寿命。
同时，实习过程中我也学到了活塞环端隙、背隙和边隙的测量技巧，提高了自己的实际操作能力。
实习期间，我发现活塞环间隙测量过程中的一些细节问题非常重要，例如活塞环的放置位置、推力面的磨损程度等，这些都会影响到测量结果的准确性。
因此，在今后的实际工作中，我要注重细节，严谨操作，确保测量结果的准确性。
此外，本次实习使我认识到理论知识与实际操作的紧密联系。
虽然在学校里学习了活塞环间隙测量的理论知识，但在实际操作过程中，还是遇到了一些问题。
通过请教老师和同事，我逐渐掌握了正确的操作方法。
柴油机缸套的磨损测量及计算
5.柴油机缸套的磨损测量及园柱度.园度的计算评估要点：评估时间：15min评估标准：1.量具的选取校验，熟练、正确使用5分2.测量位置符合要求5分3.测量工艺方法得当，符合技术规范20分4.测量数据结论正确10分5.测量数据分析结论正确10分总分50分每超时1分钟扣2.5分测量前的准备及方法：采用内径千分尺或内径百分表测量缸套的内径（直接测量）。
测量是在缸套内圆确定的部位上进行同一截面内的首尾（以船舶首尾方向或机器自由端及飞轮端的）方向（Y－Y）和左右舷方向（X－X）的缸径方位测量。
3、缸套内圆面的清洁尤为重要，一定在用抺布擦抺干净，以免引起附加误差。
4、握表、尺的方法一定要正确、读数、记录要同步，因为要与上一次测量比较和计算。
测量操作：通常，中小型柴油机测量部位是固定的。
如135型柴油机的气缸测量部位是：从上向下35mm、150mm、260mm三个深度的纵、横方向部位进行测量。
依这三个深度做定位样板卡。
如无明确规定时可参照以下四个部位进行缸径测量：1）当活塞位于上止点时，第一道活塞环相对应的气缸套缸壁位置；2）当活塞位于行程中点时，第一道活塞环相对应的气缸套缸壁位置；3）最后一道刮油环，在活塞行程中点时相对应的气缸套缸壁位置；4）当活塞位于下止点时，最后一道刮油环相对应的气缸套缸壁位置。
对于二冲程柴油机，在气缸气口上、下各增加一个测量部位.（一个气口、有两个测量部位；二个气口，有三个测量部位）。
对于大型低速二冲程柴油机气缸套，也可依上述四点部位按气缸套的长短和气缸套的布置形式，根据说明书中的说明规定和随机测量定位样板进行测量。
量缸表的使用1、测量前的准备测量前，需先进行内径量缸表的装配的调校。
内径量缸表的调校方法如下：1.按所要测量的缸径选用合适的可换量头，方法是使要测量的缸径值在活动量头与可换量头内端距离的量程内。
将可换量头外螺纹端装入滚花螺母后拧入三通管的螺孔中，旋动可换量头，调节到量头间距比缸径尺寸值大1～2mm宜。
活塞环间隙测量实训报告
一、实训目的本次实训的主要目的是通过实际操作，学习活塞环间隙的测量方法，掌握活塞环端隙、背隙和边隙的测量技巧，了解不同活塞环间隙对发动机性能的影响，从而提高对发动机维护保养的实际操作能力。
二、实训时间2023年X月X日三、实训地点XX汽车维修实训室四、实训器材1. 活塞环若干2. 气缸若干3. 塞尺（不同厚度）4. 千分尺5. 细锉刀6. 活塞7. 活塞头部8. 气缸盖9. 气缸套五、实训步骤1. 准备工作（1）检查实训器材是否齐全，了解各器材的使用方法。
（2）熟悉活塞环间隙测量的相关理论。
2. 活塞环端隙测量（1）将活塞环平放在气缸内，用活塞头部将其推至气缸未磨损处。
（2）用塞尺测量活塞环开口处的间隙，记录数据。
（3）根据测量结果，判断端隙是否符合要求。
如端隙过大，则不能使用；如间隙过小，可取出来用细锉刀锉环口一端，直到符合要求为止。
3. 活塞环背隙测量（1）将活塞与活塞环装入气缸，确保活塞环安装到位。
（2）测量槽深与环宽度之差，推算背隙。
（3）根据测量结果，判断背隙是否符合要求。
如背隙过小，可车深活塞环槽；如背隙过大，则需更换活塞环。
4. 活塞环边隙测量（1）将活塞环装在环槽内，围绕环槽滚动，观察是否松不涩滞。
（2）用塞尺测量环与槽间的间隙，记录数据。
（3）根据测量结果，判断边隙是否符合要求。
如边隙过小，可将活塞环平放研磨，使之达到规定边隙；如边隙过大，则需更换活塞环。
5. 活塞裙部尺寸与气缸间隙测量（1）将活塞裙部尺寸用内径千分尺按操作规范仔细测量。
（2）根据测量结果，判断配缸间隙是否符合要求。
如有一丝之差，就可能发生拉缸等故障。
六、实训结果与分析1. 实训过程中，成功测量了活塞环的端隙、背隙和边隙，掌握了不同活塞环间隙的测量方法。
2. 通过实际操作，了解到活塞环间隙对发动机性能的影响，如端隙过大或过小、背隙过小或过大、边隙过小或过大，都可能导致发动机性能下降或故障发生。
3. 在实训过程中，发现了一些测量技巧，如使用塞尺时要注意选择合适的厚度，测量时要保持塞尺与活塞环开口处平行等。