柴油机活塞环闭口间隙对拉缸的影响
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表 １ ９ ． ３ Ｌ Ｅ ｎ ｄ Ｂ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ试 验 观 察 结 果
综合考虑以下几个参数 ： （ １ 口间隙 ， 会造成气缸 内燃烧 的高压高温气体泄
将 其 带入 式 （ １ ） 可得 ： 导致发动机燃油经济性变差 ， 机油使用寿命变短 ； 针 Ｓ ＝０ ． ５ ７ ｍｍ 对第 二 道 环 ， 闭 口间 隙 过 大 ， 会 造 成 发 动机 机 油 消 耗 在该发动机 出现活塞环拉缸失效时 ，进行第一 过大 ； 针对第三道环 ， 闭 口间隙过大会影 响整个缸壁 道 活塞 环 Ｅ ｎ ｄ Ｂ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ （ 活 塞环 闭 口碰撞 试 验 ） 时 的对 的 润 滑 效果 ，但 是 影 响 程 度 相对 前 面两 道 环 来 说 要 比数据如表 １ 所列。 小很 多 。 在 选 择 合适 的 活塞 环 闭 口间 隙 的时 候 ，还 需要
Ｅｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｉｎ ｒ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｎｏ ． ０ ３， ２ ０ １ ７
柴 油 机 活 塞 环 闭 口间 隙对 拉 缸 的 影 响
孟宪 晴 ’ 。 徐 莉
（ １ ． 柳 州 上 汽变 速 器有 限公 司柳 东分 公 司 ，广 西 柳 州 ５ ４ ５ ０ ０ ７ ；
柴 油 机 拉 缸 ，是 指 活 塞 或 活 塞 环 与 缸 壁 之 间 发
生不正常摩擦 ，进而在缸壁 上留下拉伤的一种失效 模式。根据缸壁损伤 的程度 ， 可以分成擦伤 、 划伤、 咬 伤 和 咬死 四个 程 度 ， 正 常情 况 下 ， 在 出现 擦 伤 后 ， 如 果不采取维修措施 ， 随着使用 时间的递增 ， 缸壁 的损 伤程度会逐渐增 大 ，直至出现咬伤或 咬死才会被使
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ６ — １ ２ — ２ ９
作者 简介 ： 孟宪 晴 （ １ ９ ８ ７ 一 ） ， 男， 广西资 源县人 ， 助 理工程 师 ， 本科 ， 主要 从事柴 油发 动机零 部件结 构开 发和 可靠性 管理 ； 徐 （ １ ９ ８ ６ 一 ） ， 女， 江苏沛县人 ， 助理工程 师 ， 本科 ， 主要从事 汽油发动机结构设计 工作
理
在将活塞环装配到气缸 内时 ，活塞环 的开 口处 存在着一定的间隙 ，此 间隙的作用 为活塞环在受热 膨胀 时 ， 有一定 的余量 防止活塞 环的末端互相接触。
如图 １ 所示 。
Ｉ 陌 缶 工 塞环在此处 隙 壁发生剧烈嗣 导致拉缸 Ｉ
图 ２ 活 塞 环 闭 口端 接 触 后 对 缸 壁 施 加 的 力
１ ９ ２
莉
《 装备制造技术） ２ ０ １ ７ 年第 ０ ３ 期
积碳达到一定程度 ， 也会造成活塞环拉缸 。 以某 品牌 Ｃ平 台 ９ ． ３ Ｌ直列 ６缸 柴 油 发 动 机 为 例， 该发动机使用 的为球墨铸铁活塞环 ， 可以使用公 式（ １ ） 核 算该 设计 数 据 ， 发 动 机相 关参 数 信息 如下 ：
２ ． 上 汽通 用 五菱 汽 车股 份 有 限公 司 ，广西 柳 州 ５ ４ ５ ０ ０ ７ ）
摘 要： 汽缸拉缸是 直喷式涡轮增 压柴 油机 的几个 常见 的失效模 式之一 ， 主要 发 生在 发动机 磨合 初期 ， 且拉 缸初 期不 易
被察 觉。 一旦拉缸程 度恶化 ， 会 严重影响发动机 的使 用性能 ， 严重 的还会造 成交通 隐患。 主要介 绍 了柴油机 活塞环 闭 口间 隙， 在 发动机磨合初期对 于拉 缸的影响 ， 并就此提 出预 防措 施 ， 以供 借鉴 。 关键词 ： 柴 油发动机 ； 活塞环 ； 拉缸 ； 预防措施 中图分类号 ： Ｔ Ｋ ４ ２ ８ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ５ ４ ５ Ｘ（ ２ ０ １ ７ ） ０ ３ — ０ １ ９ ２ — ０ ２
用者发现。 如果 发 动 机 活 塞 环 的选 择 不 恰 当 ，发 动 机 有 很
大的几率在磨合初期 出现缸壁擦伤或者划 伤 ，此 时 对发 动 机 的性 能影 响 较小 ， 无 法 及 时发 现 。一 旦 发动
图 １ 活 塞 环 闭 口间 隙 图 例
机流人市场 ， 随着使用时间的增加 ， 发动机性能会持 如果 闭 口间 隙 过 小 ， 在活塞环受热之后 ， 两 个 尾 续下 降 ， 直 到发 动机无 法 继 续使 用 。本 文 主要 解 析 了 端 会 碰 到 甚 至 是挤 压 ， 这时发动机在运转时 ， 活 塞 环 活塞环闭 口间隙选择不当造成柴油机拉缸 的失效 机 在 闭 口处会受到与活塞运动轴线垂直 ，面 向缸壁 的 理， 为后续 出现类似问题提供解决方案的参考 。 力， 如 图 ２所示 。这 种 情 况 下 ， 闭 口部分 对 缸 壁 施 加 的力 过 大 ， 会破 坏 活塞 环 与 缸 壁 之 间 的油膜 ， 二 者 在 造成缸壁拉伤 。 １ 活 塞环 闭 口间隙不合适 造成拉 缸的 失效机 润滑不足的情况下相互运动 ，
发 动 机最 大 功率 ： １ ６ ２ ｋ Ｗ／ ２ ２ ０ ０ ｒ ｐ ｍ 发 动 机最 大扭 矩 ： ８ ９ ０ Ｎ・ ｍ ／ １ ３ ５ ０ ｒ ｐ ｍ
发 动 机缸 径 ： １ １ ４ ｍｍ
２ 如 何选择 活塞环 闭 口间隙大 小来避免拉 缸
分 析 了活 塞 环 闭 口间 隙过 小 造 成 拉 缸 的原 理 以 后， 在进行新活塞环设计时 ， 也 不 能 一 味 的增 大 活 塞 环 闭 口间 隙来 避 免 拉 缸 。如 果 活 塞 环 的 闭 口间 隙 过 大， 根 据 不 同 的环 ， 会 造 成 不 一 样 的 其他 影 响 。针 对 第一道环 （ 一 般 是 密封 高 压 气 体 ） 闭 口间 隙 过 大 ， 会
综合考虑以下几个参数 ： （ １ 口间隙 ， 会造成气缸 内燃烧 的高压高温气体泄
将 其 带入 式 （ １ ） 可得 ： 导致发动机燃油经济性变差 ， 机油使用寿命变短 ； 针 Ｓ ＝０ ． ５ ７ ｍｍ 对第 二 道 环 ， 闭 口间 隙 过 大 ， 会 造 成 发 动机 机 油 消 耗 在该发动机 出现活塞环拉缸失效时 ，进行第一 过大 ； 针对第三道环 ， 闭 口间隙过大会影 响整个缸壁 道 活塞 环 Ｅ ｎ ｄ Ｂ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ （ 活 塞环 闭 口碰撞 试 验 ） 时 的对 的 润 滑 效果 ，但 是 影 响 程 度 相对 前 面两 道 环 来 说 要 比数据如表 １ 所列。 小很 多 。 在 选 择 合适 的 活塞 环 闭 口间 隙 的时 候 ，还 需要
Ｅｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｉｎ ｒ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｎｏ ． ０ ３， ２ ０ １ ７
柴 油 机 活 塞 环 闭 口间 隙对 拉 缸 的 影 响
孟宪 晴 ’ 。 徐 莉
（ １ ． 柳 州 上 汽变 速 器有 限公 司柳 东分 公 司 ，广 西 柳 州 ５ ４ ５ ０ ０ ７ ；
柴 油 机 拉 缸 ，是 指 活 塞 或 活 塞 环 与 缸 壁 之 间 发
生不正常摩擦 ，进而在缸壁 上留下拉伤的一种失效 模式。根据缸壁损伤 的程度 ， 可以分成擦伤 、 划伤、 咬 伤 和 咬死 四个 程 度 ， 正 常情 况 下 ， 在 出现 擦 伤 后 ， 如 果不采取维修措施 ， 随着使用 时间的递增 ， 缸壁 的损 伤程度会逐渐增 大 ，直至出现咬伤或 咬死才会被使
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ６ — １ ２ — ２ ９
作者 简介 ： 孟宪 晴 （ １ ９ ８ ７ 一 ） ， 男， 广西资 源县人 ， 助 理工程 师 ， 本科 ， 主要 从事柴 油发 动机零 部件结 构开 发和 可靠性 管理 ； 徐 （ １ ９ ８ ６ 一 ） ， 女， 江苏沛县人 ， 助理工程 师 ， 本科 ， 主要从事 汽油发动机结构设计 工作
理
在将活塞环装配到气缸 内时 ，活塞环 的开 口处 存在着一定的间隙 ，此 间隙的作用 为活塞环在受热 膨胀 时 ， 有一定 的余量 防止活塞 环的末端互相接触。
如图 １ 所示 。
Ｉ 陌 缶 工 塞环在此处 隙 壁发生剧烈嗣 导致拉缸 Ｉ
图 ２ 活 塞 环 闭 口端 接 触 后 对 缸 壁 施 加 的 力
１ ９ ２
莉
《 装备制造技术） ２ ０ １ ７ 年第 ０ ３ 期
积碳达到一定程度 ， 也会造成活塞环拉缸 。 以某 品牌 Ｃ平 台 ９ ． ３ Ｌ直列 ６缸 柴 油 发 动 机 为 例， 该发动机使用 的为球墨铸铁活塞环 ， 可以使用公 式（ １ ） 核 算该 设计 数 据 ， 发 动 机相 关参 数 信息 如下 ：
２ ． 上 汽通 用 五菱 汽 车股 份 有 限公 司 ，广西 柳 州 ５ ４ ５ ０ ０ ７ ）
摘 要： 汽缸拉缸是 直喷式涡轮增 压柴 油机 的几个 常见 的失效模 式之一 ， 主要 发 生在 发动机 磨合 初期 ， 且拉 缸初 期不 易
被察 觉。 一旦拉缸程 度恶化 ， 会 严重影响发动机 的使 用性能 ， 严重 的还会造 成交通 隐患。 主要介 绍 了柴油机 活塞环 闭 口间 隙， 在 发动机磨合初期对 于拉 缸的影响 ， 并就此提 出预 防措 施 ， 以供 借鉴 。 关键词 ： 柴 油发动机 ； 活塞环 ； 拉缸 ； 预防措施 中图分类号 ： Ｔ Ｋ ４ ２ ８ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ５ ４ ５ Ｘ（ ２ ０ １ ７ ） ０ ３ — ０ １ ９ ２ — ０ ２
用者发现。 如果 发 动 机 活 塞 环 的选 择 不 恰 当 ，发 动 机 有 很
大的几率在磨合初期 出现缸壁擦伤或者划 伤 ，此 时 对发 动 机 的性 能影 响 较小 ， 无 法 及 时发 现 。一 旦 发动
图 １ 活 塞 环 闭 口间 隙 图 例
机流人市场 ， 随着使用时间的增加 ， 发动机性能会持 如果 闭 口间 隙 过 小 ， 在活塞环受热之后 ， 两 个 尾 续下 降 ， 直 到发 动机无 法 继 续使 用 。本 文 主要 解 析 了 端 会 碰 到 甚 至 是挤 压 ， 这时发动机在运转时 ， 活 塞 环 活塞环闭 口间隙选择不当造成柴油机拉缸 的失效 机 在 闭 口处会受到与活塞运动轴线垂直 ，面 向缸壁 的 理， 为后续 出现类似问题提供解决方案的参考 。 力， 如 图 ２所示 。这 种 情 况 下 ， 闭 口部分 对 缸 壁 施 加 的力 过 大 ， 会破 坏 活塞 环 与 缸 壁 之 间 的油膜 ， 二 者 在 造成缸壁拉伤 。 １ 活 塞环 闭 口间隙不合适 造成拉 缸的 失效机 润滑不足的情况下相互运动 ，
发 动 机最 大 功率 ： １ ６ ２ ｋ Ｗ／ ２ ２ ０ ０ ｒ ｐ ｍ 发 动 机最 大扭 矩 ： ８ ９ ０ Ｎ・ ｍ ／ １ ３ ５ ０ ｒ ｐ ｍ
发 动 机缸 径 ： １ １ ４ ｍｍ
２ 如 何选择 活塞环 闭 口间隙大 小来避免拉 缸
分 析 了活 塞 环 闭 口间 隙过 小 造 成 拉 缸 的原 理 以 后， 在进行新活塞环设计时 ， 也 不 能 一 味 的增 大 活 塞 环 闭 口间 隙来 避 免 拉 缸 。如 果 活 塞 环 的 闭 口间 隙 过 大， 根 据 不 同 的环 ， 会 造 成 不 一 样 的 其他 影 响 。针 对 第一道环 （ 一 般 是 密封 高 压 气 体 ） 闭 口间 隙 过 大 ， 会
