1、缸孔變形對發(fā)動機的顆粒排放，可靠性等都有重要影響。性能方面：氣缸孔變形大的發(fā)動機,由于活塞環(huán)不能很好密封，機油容易竄入燃燒室熱解裂化產生顆粒，導致其顆粒排放水平差，很難達到對顆粒排放要求嚴格的國3排放法規(guī)要求；并且燃燒室燃氣容易竄入曲軸箱，做功的燃氣泄漏會導致燃油消耗率不理想。缸孔變形差的發(fā)動機往往很難達到排放升級的目的，當面臨國家排放強制法規(guī)生效后，這些在市場上有一定的量，氣缸孔不合格的發(fā)動機就面臨淘汰的命運，會對企業(yè)造成重大損失。可

2、靠性方面：氣缸孔變形大的發(fā)動機容易耗機油、竄氣及磨損缸套，導致新品開發(fā)進度慢及批產投放市場后三包維護費用大；機體和缸孔變形超過一定程度，還有可能導致氣缸蓋墊片密封失效，漏水漏氣等嚴重故障。為制造出性能、排放達標及可靠性優(yōu)異的發(fā)動機，必須開展缸孔變形的研究及優(yōu)化工作。本人所屬公司開展缸孔變形研究的背景是國3排放法規(guī)的推行及開發(fā)中由于發(fā)動機強化程度的提升和為降低燃油耗而減輕機體重量、減薄機體而伴生出現的耗機油、缸套磨損及氣缸蓋墊片密封失效，

3、漏水、漏氣故障的增多，導致公司新產品的開發(fā)面臨很大的困難和挑戰(zhàn)，公司技術部門急需提升產品水平解決面對的困難，早日開發(fā)成功新產品，為公司打下更多的市場份額增加更多的“炮彈”并增加公司的盈利和效益。本文開展了氣缸孔變形測試及研究工作，測試及分析了各系列發(fā)動機產品氣缸孔變形的水平并判斷其是否適應進一步排放升級的要求，研究了各種減少氣缸孔變形的方法，為公司技術層的決策提供了依據；定性及定量研究了氣缸孔變形對發(fā)動機的影響，得出缸孔變形控制在一定范

4、圍就是可接受的結論；研究了各種減少氣缸孔變形的方法并對問題產品進行設計整改和驗證，選出最優(yōu)的改進方案用于產品升級；用計算機有限元分析氣缸孔的變形及其引起故障的機理，找到了最終解決發(fā)動機氣缸蓋墊片漏水、漏氣，機油耗高等重大疑難故障的措施。本文開展研究工作得到的成果及收獲是： （1）解決了某新開發(fā)機型氣缸蓋墊片漏水的故障。該機型開發(fā)早期，出現了氣缸蓋墊片漏水問題，開始認為是氣缸蓋墊片的問題，進行了多輪氣缸蓋墊片的整改驗證都無法閉環(huán)故障

5、，該機型的整個開發(fā)陷于停頓的狀態(tài)。本文開展研究工作后，測試并研究了該機的缸孔變形，認為是機體和缸套的變形導致了氣缸蓋墊片密封不嚴漏水，而不是因為氣缸蓋墊片有問題而導致漏水，把整改工作從氣缸蓋墊片轉移到機體及缸蓋螺栓，最終解決了故障，使該機型的開發(fā)得以繼續(xù)進行下去，現在該產品已經投放市場并開始為公司創(chuàng)造效益。 （2）解決了某新開發(fā)的擴缸機氣缸蓋墊片密封不嚴的問題。該機開發(fā)以來，由于可靠性試驗中，氣缸蓋墊片密封失效沒有辦法解決這一瓶頸

6、而停滯不前，整改了多輪氣缸蓋墊片進行驗證都失敗了。本文開展研究工作后，發(fā)現該機擴缸后機體支撐氣缸套的臺階部位受力超出材料承受范圍，使氣缸孔變形不合格，并使機體頂面產生永久變形而密封失效。產生問題的根本在于機體而不是氣缸蓋墊片。本項目分析清楚故障的原因后，開展了有限元分析和優(yōu)化，選用最優(yōu)改進方案進行了機體的設計更改，加強了機體強度，最終解決了該故障。該機型上市后，第一年就有1萬臺的需求。 （3）極大的降低了發(fā)動機的機油消耗量和漏氣量

7、，使發(fā)動機更容易進行排放升級。某機型經過整改降低4階變形后，機油消耗量及漏氣量都降低了25％左右，這個成果可以推廣到其它機型。減少機油消耗量可以減少用戶的維護費用，降低有害排放；減少漏氣量可以減少泄露到大氣中的有害氣體，同時增加參與做功的燃氣，降低燃油消耗率。 （4）摸清了氣缸孔變形與機油消耗量、活塞漏氣量的關系，得出氣缸孔變形控制在一定范圍內，繼續(xù)減少變形對機油消耗量及活塞漏氣量影響不大的結論。這一結論對即控制好缸孔變形又不大量

8、增加成本有重要意義。 （5）分析了某鋁機體機型中低速漏氣量大的問題，認為是由于機體強度不足導致發(fā)動機工作時氣缸孔變形過大，從而活塞環(huán)與氣缸壁面出現間隙而漏氣嚴重。如果不解決機體強度的問題，繼續(xù)開發(fā)這種發(fā)動機沒有意義。該款發(fā)動機使用鑄鐵機體后，很長轉速范圍內發(fā)動機漏氣量基本不變，這個也需要關注并作進一步分析。 （6）摸索及總結出了大量用于減少缸孔變形的方法。缸孔變形主要原因是受外力的作用，減少外力、優(yōu)化裝配工藝以及加強機體、缸

9、套強度都可以減少缸孔的變形。 （7）本文首次對缸孔變形的柔順程度（缸孔變形的變化率）進行了分析，認為除了缸孔變形的階次外，變形的柔順程度（變化率）對活塞環(huán)能否有效彌補氣缸孔的變形也很重要。缸孔變形的變化率對活塞環(huán)的有效密封也有影響是一個全新課題，在氣缸孔變形研究領域內是本文首次提出。 （8）通過計算機有限元分析模擬了受氣體力狀態(tài)下，機體及氣缸孔的變形。對既受螺栓預緊力，又受氣體力作用的氣缸孔變形進行了深入研究，得出了相關結論