發動機氣缸套應力產生及消除

王海軍 吳福亮 何一鳴

摘 要：發動機氣缸套在生產加工以及使用過程中產生的應力會進行釋放，對氣缸套的使用性能產生極大影響。長時間的應力釋放，會造成發動機氣缸套內孔徑的變形，當發動機氣缸套變形到一定程度時，會造成發動機的運行故障，對發動機的使用壽命及機械整體的使用性能均會產生不利影響。因此，研究消除氣缸套內應力的方法就顯得十分重要。本文對氣缸套殘余應力的產生、影響及消除措施進行了系統性總結。

關鍵詞：氣缸套；殘余應力；內應力

中圖分類號：TG245 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）07-0043-03

Engine Cylinder Liner Stress Generation and Elimination

WANG Haijun1 WU Fuliang1 HE Yiming2

（1.GKN Zhongyuan Cylinder Liner Company Limited，Jiaozuo Henan 454750；2.North China University of Water Resources and Electric Power，Zhengzhou Henan 450000）

Abstract： The engine cylinder liner is released during the process of production and use， and the performance of cylinder liner will have a great influence on the performance of the cylinder liner. Due to long time of stress release， will cause the deformation of the aperture in the engine cylinder liner， when the engine cylinder liner deformation to a certain extent， can cause the operation of the engine failure， the use of the service life of the engine and the overall mechanical performance can produce adverse effect. Therefore， it is very important to study the way to eliminate the internal stress of cylinder liner. In this paper， the generation， influence and elimination of residual stress in cylinder liner were systematically summarized.

Keywords： cylinder liner；residual stress；internal stress

氣缸套是發動機的重要組成部分，其在內燃機內承受交變的機械負荷及熱負荷，是發動機工作條件最惡劣、最關鍵的零部件之一[1-2]。隨著內燃機向高速、高性能、低油耗、低排放、長壽命方向發展，其性能直接關系到內燃機的性能，甚至影響整車動力性、經濟性、安全性等[3-5]。各種加工及生產工藝過程中產生的殘余應力，對產品的性能及形狀尺寸具有很大影響。同時，過度的殘余應力也會導致部件形狀改變及破裂等，因此，必須對氣缸套的應力進行研究。

1 內應力的產生及影響

氣缸套內應力的產生主要有鑄造因素和機加工因素兩種，即工件澆注的鑄造應力切削殘余應力。

1.1 鑄造因素

由鑄造因素產生的內應力主要包含熱應力、相變應力和收縮應力。

1.1.1 熱應力的產生及影響。由于氣缸套各部位的薄厚程度不一樣，一般為一端厚，中間次之，另一端則薄，因此澆鑄過程中會影響鐵液的冷卻速度和組織狀態。……