适用技术
浅谈如何检查安装气缸套与活塞环
安徽省全椒县武岗镇农机站李跃升
一、检查与安装气缸套 气缸套的功用就是引导活塞做往返直线运动． 是燃烧室的组成部分。气缸壁直接与高温、高压燃气 相接触，内外壁温差很大，工作环境恶劣，容易造成 磨损和腐蚀。气缸套有干式和湿式两种。为了维修方 便，气缸套和机体分别铸造。 １．检查气缸套 气缸套内表面裂纹或拉沟痕迹检查。可以直接 用眼睛或放大镜观察．看气缸套内表面有没有裂纹 或拉沟痕迹，若有裂纹或拉沟痕迹．应即时更换新的 气缸套。 气缸套磨损检查。检查气缸套磨损情况，最直接 的办法就是手摸，手摸气缸套上部，感觉是否有明显 的台阶。因为气缸上部是活塞达不到的地方，处于活 塞往返直线运动的行程之外，此处气缸套不会发生 磨损．在活塞行程之内的气缸套部分，因活塞的往返 运动，相互摩擦产生磨损，这样就与气缸套最上部磨 损不到的地方形成台阶，台阶越大，磨损就越严重。 要想精确测量气缸套的磨损程度，可用量缸表对气 缸的内径进行测量，在气缸活塞行程内，从上、下、 前、后４个位置测量气缸套直径尺寸，并与气缸套的 标准尺寸相比较。得出相应的磨损量。如果磨损超过 了极限值，则应即时更换气缸套。检查气缸的磨损， 除了上述两种方法外，也可用厚薄尺对气缸进行检 查，把厚薄尺插入活塞与气缸套之间的间隙中。当测 量值超过配合间隙极限，就应更换新件。 ２．拆卸气缸套 修理发动机时，拆卸气缸套是件比较困难事，要先 将气缸盖拆下，再将油底壳拆下，才可依次拆卸。从缸 体上往下拆气缸套时，可用气缸套快速拆卸器等专用 工具进行拆卸，不能用锤子敲打，以防损坏缸体。 ３．选择新的气缸套 选购新的气缸套时，必须选用新的活塞进行配 套，因为气缸套和活塞之间是配套机件。选购气缸套 时，认真检查气缸套内部表面的粗糙度。在没有检测 仪器的情况下，可用结实的细绳将气缸套吊起来。轻 轻敲击，听发出的声音是否清脆，如果声音不清脆， 有可能气缸套质量不好，应选择其它缸套。有条件 的，可用磁性探测仪进行检查，检查气缸套是否有铸 造气孔、砂眼和裂纹。 ４．试装气缸套 先将气缸套放人安装孑Ｌ内进行试装。检查缸体 上表面与气缸套上凸肩的高度是否符合要求。如果 凸肩太高，气缸盖压到凸肩上，紧固缸盖螺栓时会将 气缸套压坏。如果凸肩过低，将导致封闭不严，甚至 漏气，并且会烧毁缸垫。 ５．安装气缸套 安装气缸套时必须按要求安装好防水圈，防水
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
0
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300℃
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4500
r/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
活塞环-气缸套润滑摩擦研究
白敏丽;丁铁新;董卫军
【期刊名称】《内燃机学报》
【年(卷),期】2005(023)001
【摘 要】活塞环与气缸套间的润滑、摩擦直接影响到内燃机的动力性、经济性和可靠性.在内燃机实际运行过程中,缸内工作过程循环变动及活塞气缸套间动接触导热直接影响到润滑油膜的状态,因而活塞环在缸套中的不同位置时的摩擦、润滑状态各不相同.在传统的活塞环组稳态热混合润滑的基础上,考虑到活塞组-气缸套动接触系统瞬态传热,建立了活塞环组的非稳态热混合润滑、摩擦数理模型及数值方法.运用该方法可模拟出活塞环组润滑、摩擦特性,并可预测出不同瞬时润滑油膜的温度场、压力分布、油膜厚度、摩擦功和摩擦热等重要参数.
【总页数】5页(P72-76)
【作 者】白敏丽;丁铁新;董卫军
【作者单位】大连理工大学,动力系,辽宁,大连,116023;大连理工大学,动力系,辽宁,大连,116023;大连理工大学,动力系,辽宁,大连,116023
【正文语种】中 文
【中图分类】TK407.9
【相关文献】
1.考虑固壁导热的活塞环-气缸套润滑摩擦特性的影响因素研究 [J], 周龙;白敏丽;吕继组;刘佳伟 2.纳米SiO2润滑油改善内燃机气缸套-活塞环润滑摩擦性能的基础试验研究 [J],
郑伟;白敏丽;胡成志;吕继组
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4.用耦合分析法研究内燃机活塞环-气缸套传热润滑摩擦问题 [J], 周龙;白敏丽;吕继组;刘佳伟
5.气缸套二维磨损对活塞环-气缸套摩擦副润滑特性的影响 [J], 张勇;简弃非;张有
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第１期 ２００７年２月 内燃机 Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｓ Ｎｏ．１ Ｆｅｂ．２０ｏ７
气缸套一活塞环磨合谴程摩擦摩摄特缝努橱
罗永前 （重庆职业技术学院，重庆＇４ｏｏ７１２） 摘要：分别从气缸套一活塞环的磨损失重、基于分形方法的摩擦力矩盒维数分析等方面通过实验研究了不同润滑 状态下气缸套一活塞环磨合过程中磨损失重和摩擦力矩的变化规律。结果表明：随着磨合磨损时问的延长，磨损 量逐渐增加，磨损率呈下降趋势，摩擦力矩的盒维数呈上升趋势；在不同的润滑方式下，摩擦力矩分析比磨损失重 分析更能定量地描述气缸套一活塞环在磨合期内的摩擦磨损特性。 关键词：磨合；磨损失重；摩擦力矩；盒维数；润滑 中图分类号：ＴＨｌｌ７．２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１０００—６４９４（２００７）０１—００５８—０３ ＼ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ Ｗｅａｒ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｙｌｉｎｄｅｒ—－ｐｉｓｔｏｎ Ｒｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ Ｒｕｎｎｉｎｇ—－ｉｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ ＬＵＯ Ｙｏｎｇ—ｑｉａｎ
气缸套一活塞环是内燃机的重要摩擦副，由于 该摩擦副的工作条件苛刻，表面接触不均等原因严 重影响到磨合期内整机的磨合质量。人们针对磨合 过程的研究提出了很多的方法，但由于实验条件的 限制，很难得到满意的结果。从磨损失重和基于分 形理论¨ 的摩擦力矩分析人手，研究不同润滑状 态下，内燃机缸套一活塞环磨合期内的摩擦磨损特 征，并对两种分析方法进行比较。 １ 实验设备及方法 试验在ＭＭＷ一１立式万能摩擦磨损试验机上 进行，试验机自带数据采集卡，可将采集的摩擦力矩 数据直接输入计算机。试验的上下试样均采用线切 割的方式，从Ｓ５０ＭＣ型船用柴油机的活塞环、缸套 上取下，活塞环、缸套材料均为灰铸铁。上试样尺寸 为５ ｍｍ×１０ ｍｍ×１７ ｍｍ，表面粗糙度为Ｒａ＝３．７ ｍ；下试样尺寸为，３０ ｍｉｌｌ×１０ ｍｍ，表面粗糙度为 Ｒａ＝０．７ ｍ。试验条件为：试验机转速为１０ ｒ／ｍｉｎ， 名义接触载荷９００ Ｎ，润滑剂采用普通ＣＤ４０油，润 滑方式采用滴注润滑和浸浴润滑，滴注润滑即在试 样的摩擦表面涂抹一层润滑油，浸浴润滑即将试样 浸在润滑油中。试验过程中，采用电子天平，每隔
