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摘要：发动机的气缸是发动机的重要组成部分，如果这个气缸孔发生变形就会对柴油机整机性能造成非常大的影响。在本文中通过分析柴油机气缸孔变形的原因，采用相关的测量方法，对气缸整个系统进行测量，以便对气缸孔的变形进行相应的研究，通过对气缸孔的变形进行检测和分析，提出了一些解决办法，为以后的改进工作打下了坚实的基础。
关键字：气缸孔 检测 变形
在进行发动机的气缸装配之后，气缸孔由于设计、环境、加工等原因都会产生一定的变形，这一些的变形很容易引起很多的不良后果。为了尽量减少这些情况的产生，从发动机研发阶段开始，一直到发动机气孔生产制造过程，都必须尽量减少控制气缸盖装配前后，避免产生变形。对这些变形量进行控制，对发动机的整机性能有着非常重要的价值。
1.发动机气缸孔变形的原因分析
通常理论认为导致拉缸等现象发生直接原因之一是配缸间隙不足。如果在设计或者是制造的过程中，气缸之间的间隙过大，就很有可能会引起密封不良，从而间接的导致漏气、窜油，最终导致动力的下降；但是如果间隙设计或者制造时制造的太小，则会使活塞裙部的膨胀的余地非常的小，很有可能导致接触压力超过活塞和气缸之间的油膜所能承受强度（一般4.9～9.8MPa）的最大值，其结果就是润滑油膜有被损害的危险，从而导致拉缸的粘着磨损故障。在整个过程中稳定控制气缸盖装配前后的缸孔变形量是非常重要的一项工作。
2.发动机气缸孔变形测量理论基础
傅利叶变换法作为一项非常实用的数学方法，通过使用傅里叶变换可以非常有效的把复杂的不规则的缸孔变形轮廓进行多角度的分解，把不规则的轮廓变成相对来说有一定规则，可供研究的缸孔变形轮廓。如下图，先假设缸孔发生了不规则的变形，其变形如图中的蓝线所示，图中的这个不规则图形，可以进行必要的处理，把其拟合出一个中心点以及和这个中心点相符合的一个拟合标准圆，在图中，我们假设拟合出来的这个标准圆的半径为 r0，用这个标准圆的圆心作为中心建立极坐标，用字母Φ来表示角度，现在我们假设下图这个不规则图形的外形为ξ（Φ）。
根据傅里叶变换的知识我们可以知道，一个不规则图形可以进行数学分解，把其分解成多个相对比较规则图形。下图，就是进过分解变成的二阶、三阶、四阶的图形：
通过以上的论述，我们就可以利用理论知识傅里叶变换的知识对发动机的气缸孔变形进行研究。
3.测量设备
在对理论进行研究之后，就需要对测量缸孔变形的设备进行选择，对于设备的选择，一般来说，国内主要选择的都是（V-INCOMETER）测量系统，这套设备在发动机气孔变形研究中，被广泛的使用。（V-INCOMETER）测量系统的测量精度非常的高，但是在具体使用的时候定位工作的工作量非常大。在测量过程中必须要注意的是在测量完一个缸孔之后，在继续测量下一个缸孔之前，必须在进行一次重新的定位。因此当需要对几个缸孔进行测量的时候如果采用一台机器进行测量的时候，其工作量就会变得非常的大，因此下文中，本人采用了一种新型的方法。
4.测量方法
V-INCOMERTER测量系统当中一个最重要的组成部分为测量臂，测量臂主要作用是利用夹爪固定在缸套内。在进行测量的时候为了在装好缸盖的条件下，完整全面的测量缸套轮廓，INCOMETER测量臂应该通过曲轴箱侧向的插入到气缸里面。一般而言标准缸套的含义是最好的气缸套轮廓标准。制定标准缸套的主要目的是对INCOMETER软件进行标定。并且在每次测量一个缸，工作人员都应该对设备重新进行一次标定。
一般情况下，缸孔变形测量步骤大约有如下几步：
4.1.安装主轴承盖，加紧螺栓，并且对其进行检测，检测其是否达到规定值。
4.2.安装气缸垫，对缸盖螺栓进行扭紧，并且进行检测，检测其是否达到规范的要求值。
4.3.通过INCOMETER固定测量臂启动旋转的传感器，以及轴向运动的测量头部的传感器，测试系统头部的运动一般由计算机来进行控制。测量范围一般情况下大约400微米，系统的再现性的下线为2微米。
计算机控制软件一般情况下可以通过不同的方式对测量结果进行评价和表示。测量系统一般通过一种傅立叶分析，即一般定义的快速傅立叶分析，对谐波阶次进行评价，于此同时对其变形阶次的进行分析。低阶的变形表示球状变形，主要的球状变形有偏心变形、椭圆变形等等。总的来说，高阶的表示更多局部的缸孔变形。所以，如果选择的变形阶次越高活塞环的补偿的作用就会相对比较低。
5.缸孔变形限值的选择
缸孔变形在什么范围以内是允许的，这是缸孔变形研究测量中非常重要的一个问题。目前，针对于利用V-INCOMETER进行测量研究。我们在进行相应的试验来进行研究的时候，各阶次的变形限值是非常必要的，通过这些变形的限值，可以对气缸孔的变形是否在合格的范围内进行判定。在测量之后，在使用傅利叶变换，把气缸的缸孔变形进行必要的分解，分解成不同阶次的变形，之后在通过各种分析一级相应计算工具的使用，从而最终计算出缸孔变形各阶次的变形限值。最近，通过对最新研究成果的总结，本人在研究的过程中加入了经验数据来调整限值，并且结合计算机有限元分析方法对动态进行研究分析。利用有限元分析方法可以对燃气压力、润滑、温度在复杂的作用下活塞环呈现的三维变形情况，进行相应的研究和分析，这种情况的研究在以前的研究中一直被忽略。本人通过使用Dunaevsky 模式，全面的建立了动态活塞环三维模型，利用这个模型考可以充分的研究环上扭曲及扭转力的影响。
参考文献：
[1]杨剑.气缸孔变形及其对发动机的影响研究[D].上海交通大学，2008.
[2]彭浪，曹武.发动机气缸孔压板镗珩加工工艺研究[J]. 内燃机工程，2004，03：75-80.
[3]Hitosugi H，王兆煖.因气缸孔变形而使润滑油耗增加的机理研究[J].柴油机设计与制造，1998，02：30-39.
作者简介：刘南鹏（1982-，男，上海市人，工作单位：同济大学，职务：硕士研究生。
关键字：气缸孔 检测 变形
在进行发动机的气缸装配之后，气缸孔由于设计、环境、加工等原因都会产生一定的变形，这一些的变形很容易引起很多的不良后果。为了尽量减少这些情况的产生，从发动机研发阶段开始，一直到发动机气孔生产制造过程，都必须尽量减少控制气缸盖装配前后，避免产生变形。对这些变形量进行控制，对发动机的整机性能有着非常重要的价值。
1.发动机气缸孔变形的原因分析
通常理论认为导致拉缸等现象发生直接原因之一是配缸间隙不足。如果在设计或者是制造的过程中，气缸之间的间隙过大，就很有可能会引起密封不良，从而间接的导致漏气、窜油，最终导致动力的下降；但是如果间隙设计或者制造时制造的太小，则会使活塞裙部的膨胀的余地非常的小，很有可能导致接触压力超过活塞和气缸之间的油膜所能承受强度（一般4.9～9.8MPa）的最大值，其结果就是润滑油膜有被损害的危险，从而导致拉缸的粘着磨损故障。在整个过程中稳定控制气缸盖装配前后的缸孔变形量是非常重要的一项工作。
2.发动机气缸孔变形测量理论基础
傅利叶变换法作为一项非常实用的数学方法，通过使用傅里叶变换可以非常有效的把复杂的不规则的缸孔变形轮廓进行多角度的分解，把不规则的轮廓变成相对来说有一定规则，可供研究的缸孔变形轮廓。如下图，先假设缸孔发生了不规则的变形，其变形如图中的蓝线所示，图中的这个不规则图形，可以进行必要的处理，把其拟合出一个中心点以及和这个中心点相符合的一个拟合标准圆，在图中，我们假设拟合出来的这个标准圆的半径为 r0，用这个标准圆的圆心作为中心建立极坐标，用字母Φ来表示角度，现在我们假设下图这个不规则图形的外形为ξ（Φ）。
根据傅里叶变换的知识我们可以知道，一个不规则图形可以进行数学分解，把其分解成多个相对比较规则图形。下图，就是进过分解变成的二阶、三阶、四阶的图形：
通过以上的论述，我们就可以利用理论知识傅里叶变换的知识对发动机的气缸孔变形进行研究。
3.测量设备
在对理论进行研究之后，就需要对测量缸孔变形的设备进行选择，对于设备的选择，一般来说，国内主要选择的都是（V-INCOMETER）测量系统，这套设备在发动机气孔变形研究中，被广泛的使用。（V-INCOMETER）测量系统的测量精度非常的高，但是在具体使用的时候定位工作的工作量非常大。在测量过程中必须要注意的是在测量完一个缸孔之后，在继续测量下一个缸孔之前，必须在进行一次重新的定位。因此当需要对几个缸孔进行测量的时候如果采用一台机器进行测量的时候，其工作量就会变得非常的大，因此下文中，本人采用了一种新型的方法。
4.测量方法
V-INCOMERTER测量系统当中一个最重要的组成部分为测量臂，测量臂主要作用是利用夹爪固定在缸套内。在进行测量的时候为了在装好缸盖的条件下，完整全面的测量缸套轮廓，INCOMETER测量臂应该通过曲轴箱侧向的插入到气缸里面。一般而言标准缸套的含义是最好的气缸套轮廓标准。制定标准缸套的主要目的是对INCOMETER软件进行标定。并且在每次测量一个缸，工作人员都应该对设备重新进行一次标定。
一般情况下，缸孔变形测量步骤大约有如下几步：
4.1.安装主轴承盖，加紧螺栓，并且对其进行检测，检测其是否达到规定值。
4.2.安装气缸垫，对缸盖螺栓进行扭紧，并且进行检测，检测其是否达到规范的要求值。
4.3.通过INCOMETER固定测量臂启动旋转的传感器，以及轴向运动的测量头部的传感器，测试系统头部的运动一般由计算机来进行控制。测量范围一般情况下大约400微米，系统的再现性的下线为2微米。
计算机控制软件一般情况下可以通过不同的方式对测量结果进行评价和表示。测量系统一般通过一种傅立叶分析，即一般定义的快速傅立叶分析，对谐波阶次进行评价，于此同时对其变形阶次的进行分析。低阶的变形表示球状变形，主要的球状变形有偏心变形、椭圆变形等等。总的来说，高阶的表示更多局部的缸孔变形。所以，如果选择的变形阶次越高活塞环的补偿的作用就会相对比较低。
5.缸孔变形限值的选择
缸孔变形在什么范围以内是允许的，这是缸孔变形研究测量中非常重要的一个问题。目前，针对于利用V-INCOMETER进行测量研究。我们在进行相应的试验来进行研究的时候，各阶次的变形限值是非常必要的，通过这些变形的限值，可以对气缸孔的变形是否在合格的范围内进行判定。在测量之后，在使用傅利叶变换，把气缸的缸孔变形进行必要的分解，分解成不同阶次的变形，之后在通过各种分析一级相应计算工具的使用，从而最终计算出缸孔变形各阶次的变形限值。最近，通过对最新研究成果的总结，本人在研究的过程中加入了经验数据来调整限值，并且结合计算机有限元分析方法对动态进行研究分析。利用有限元分析方法可以对燃气压力、润滑、温度在复杂的作用下活塞环呈现的三维变形情况，进行相应的研究和分析，这种情况的研究在以前的研究中一直被忽略。本人通过使用Dunaevsky 模式，全面的建立了动态活塞环三维模型，利用这个模型考可以充分的研究环上扭曲及扭转力的影响。
参考文献：
[1]杨剑.气缸孔变形及其对发动机的影响研究[D].上海交通大学，2008.
[2]彭浪，曹武.发动机气缸孔压板镗珩加工工艺研究[J]. 内燃机工程，2004，03：75-80.
[3]Hitosugi H，王兆煖.因气缸孔变形而使润滑油耗增加的机理研究[J].柴油机设计与制造，1998，02：30-39.
作者简介：刘南鹏（1982-，男，上海市人，工作单位：同济大学，职务：硕士研究生。