气缸套基本知识
缸套铸造工人基础知识培训教案
►气缸套是镶嵌在内燃机缸体内的圆筒形零件。
它与气缸盖、活塞、活塞环组成内燃机的心脏——燃烧室。
内燃机在这里通过进气、压缩、燃烧、膨胀等过程，将燃油的化学能转化为机械能。
►气缸套的作用有三点：1.密封它与气缸盖、活塞、活塞环组成内燃机的密封工作空间，保证对高温高压燃气的密封，以完成发动机的压缩、燃烧、膨胀等工作过程，提高内燃机的热效率；2.导向缸套内表面是活塞、活塞环往复运动的支撑表面，它对活塞运动起导向的作用；3.散热通过气缸壁向周围冷却介质（空气或水）传递大部分热量，以保证适宜的工作温度。
►气缸套的种类：按照冷却方式的不同，可将气缸套分为：1.干式气缸套气缸套外壁不直接与冷却液接触；2.湿式气缸套缸套外壁直接接触冷却液；3.风冷式气缸套通过缸套外壁散热片散热。
►气缸套的种类：按照材质的不同，主要有以下几种气缸套：合金铸铁类气缸套（我厂生产的主要产品）、钢质气缸套、铝合金气缸套、双金属气缸套、陶瓷气缸套等。
►气缸套的工作环境：气缸套参与组成内燃机燃烧室，是燃料压缩、燃烧、膨胀的空间，其工作环境极为恶劣。
燃烧过程中燃气温度可达到2000摄氏度以上，压力可达10MPa以上。
其外壁还受到冷却液冷却，内外壁存在巨大的温差。
除了燃气的压力，还有活塞环在其内表面高速往复运动，缸套内表面成熟剧烈的摩擦。
所以，要求气缸套必须具备足够的强度和刚度，耐磨性，以及外壁的抗穴蚀能力。
►气缸套的铸造方法：各种合金铸铁气缸套是目前应用最广泛的气缸套。
其铸造方法有两大类：传统的静力铸造法（砂型铸造）和应用最普遍的离心铸造法。
静力铸造法：采用传统的砂型铸造工艺，需要制作砂型和砂芯，造型较为繁琐，其优点在于基本不会造成激冷，不会产生白口；便于生产形状复杂的风冷气缸套。
离心铸造法：这是应用最为广泛的缸套毛坯制造方法。
同砂型铸造相比，离心铸造生产工艺有以下优点：1.缸套毛坯组织致密，机械性能优良；2.极简化的造型工艺，生产效率高；3.无浇冒口系统，提高铁水利用率。
气缸套就是缸套的全称
1、气缸套就是缸套的全称，它镶在缸体的缸筒内，与活塞和缸盖共同组成燃烧室。
气缸套分为干缸套和湿缸套两大类。
背面不接触冷却水的气缸套叫干缸套，背面和冷却水接触的气缸套是湿缸套。
干缸套厚度较薄、结构简单、加工方便。
湿缸套直接接触冷却水，所以有利于发动机的冷却，有利于发动机的小型轻量化。
2、水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，称为气缸体——曲轴箱，也可称为气缸体。
气缸体一般用灰铸铁铸成，气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。
在气缸体内部铸有许多加强筋，冷却水套和润滑油道等。
干式气缸套的特点是气缸套装入气缸体后，其外壁不直接与冷却水接触，而和气缸体的壁面直接接触，壁厚较薄，一般为1～3mm。
它具有整体式气缸体的优点，强度和刚度都较好，但加工比较复杂，内、外表面都需要进行精加工，拆装不方便，散热不良。
湿式气缸套的特点是气缸套装入气缸体后，其外壁直接与冷却水接触，气缸套仅在上、下各有一圆环地带和气缸体接触，壁厚一般为5～9mm。
它散热良好，冷却均匀，加工容易，通常只需要精加工内表面，而与水接触的外表面不需要加工，拆装方便，但缺点是强度、刚度都不如干式气缸套好，而且容易产生漏水现象。
应该采取一些防漏措施。
3、气缸盖结构图气缸盖用来封闭气缸并构成燃烧室。
侧置气门式发动机气缸盖铸有水套、进水孔、出水孔、火花塞孔、螺栓孔、燃烧室等。
顶置气门式发动机气缸盖，除了冷却水套外，还有气门装置、进气和排气通道等。
气缸盖作用缸盖在内燃机属于配气机构,主要是用来封闭汽缸上部,构成燃烧室。
并做为凸轮轴和摇臂轴还有进排气管的支撑。
主要是把空气吸到汽缸内部,火花塞把可燃混合气体点燃,带动活塞做功,废气从排气管排出。
第一讲 气缸套
•弹性好 •内径、断面积 应符合要求
3、其它常见缺陷
• 穴蚀－－－缸套冷却水面的密集针孔，会 损伤缸套强度，严重时使缸套报废。 • 若活塞与缸套装配间隙过大，冷却水压偏 低或因局部流道堵窄、流速加快时，都易 产生穴蚀破坏。 • 发现缸套有穴蚀麻点时应分析产生的原因 加以根除，再根据缸套的穴蚀情况，焊补 修复或更换。
2、气缸套裂纹
• • • • • 原因： 气体脉动应力及热应力造成机械疲劳与热疲劳 安装应力过大。 现象： 冷却水压力波动或出现气泡（ 高压燃气便会冲 入冷却水系统） • 停车冷却后缸内有冷却水漏入并积蓄。 • 处置： • 怀疑缸套裂纹时，应停止该缸供油并停车检查， 一旦发现裂纹则应更换或修理。
2、气缸套裂纹
– Telescopic pipe（升缩 管） – Outlet pipe for piston cooling oil
Piston rod stuffing box —apperance & function?
The piston rod stuffing box is fitted in the bottom of the scavenge air box It prevents the lubricating oil in the crankcase from being drawn up into the scavenge air space and prevents scavenge air from leaking into the
Main propulsion engine－parts?
1.Exhaust valve（排气阀） 2.Cylinder cover（气缸盖） 3.Piston and piston rod（活塞） 4.Cylinder frame and cylinder liner （气缸体和气缸套） 5.Stuffing box（填料函） 6.Crosshead（十字头） 7.Connecting rod（连杆） 8.Crankshaft, main bearing and thrust bearing（曲轴、主轴 承和推力轴承）
压装气缸套过程
压装气缸套过程压装气缸套是一项重要的机械加工工艺，主要用于汽车发动机等内燃机的装配过程中。
本文将详细介绍压装气缸套的过程及其相关知识。
一、压装气缸套的意义气缸套是发动机中的重要部件，其作用是保护气缸壁免受磨损和腐蚀，同时提供密封性能。
在发动机组装过程中，压装气缸套是确保气缸套与气缸尺寸匹配、紧密连接的关键步骤。
二、准备工作1. 检查气缸套和气缸的尺寸是否匹配，确保气缸套能够正确安装在气缸内。
2. 清洁气缸内壁，确保无灰尘、油渍等杂质。
三、压装气缸套的步骤1. 将气缸套放入冷冻库中冷冻一段时间，使其收缩。
2. 取出冷冻的气缸套，迅速放入烘箱中加热，使其膨胀。
3. 准备好专用的压装工具，确保工具的清洁和完好。
4. 将加热膨胀的气缸套迅速放入气缸内，注意调整气缸套的位置，使其与气缸底部对齐。
5. 使用压装工具将气缸套均匀地压装入气缸内，注意保持垂直和水平方向的稳定。
6. 检查压装后的气缸套是否与气缸壁紧密贴合，确保没有空隙。
7. 清洁压装过程中的残留物，避免对发动机造成不良影响。
四、压装气缸套的注意事项1. 气缸套的压装过程需要专用工具和设备，操作人员需要接受专业培训，掌握正确的操作方法。
2. 气缸套的加热和冷冻过程需要掌握适当的时间和温度，避免过热或过冷导致气缸套变形或损坏。
3. 压装过程中需要保持气缸套的垂直和水平方向稳定，避免偏斜或倾斜。
4. 检查压装后的气缸套是否与气缸壁紧密贴合，确保密封性能良好。
5. 压装过程中需要注意安全，避免工具或气缸套脱离导致人身伤害。
五、压装气缸套的优势1. 通过压装气缸套，可以确保气缸套与气缸壁的紧密连接，提高密封性能，减少磨损和泄漏。
2. 压装过程可以调整气缸套的位置和角度，确保气缸套与活塞的配合精度，提高发动机的工作效率和性能。
3. 压装气缸套可以保证气缸套与气缸的尺寸匹配，避免因尺寸不合适导致的故障和损坏。
六、压装气缸套的发展趋势随着汽车工业的发展，对发动机性能和燃油经济性的要求越来越高，压装气缸套的工艺也在不断改进和创新。
发动机四配套科普：缸套
发动机四配套科普：缸套缸套就是气缸套的简称，它镶在缸体的缸筒内，与活塞和缸盖共同组成燃烧室。
1.简介缸套分为干缸套和湿缸套两大类。
背面不接触冷却水的气缸套叫干缸套，背面和冷却水接触的气缸套是湿缸套。
干缸套厚度较薄、结构简单、加工方便。
湿缸套直接接触冷却水，所以有利于发动机的冷却，有利于发动机的小型轻量化。
加工工艺流程缸桶: 下料 ----粗车 ---热处理(调质)-----车(平头倒角)----粗推内孔---滚压内孔----车(外圆开架窝)----车内孔止口----焊缸底----车(外圆) 根据需要还有内部镀锌或者镀铬执行标准湿式气缸套的生产执行标准为GB/T1150-2010，本标准适用于气缸套直径小于或等于200mm的往复活塞式内燃机湿式铸铁气缸套。
干式气缸套的国家标准仍为JB/NQ 56.1~56.3-87，通用的干式气缸套壁厚为4mm。
[1]2敲缸症状柴油发电机在作业过程中出现敲缸的症状是：从中速到低速，会发出较重敲缸声，柴油发电机组排气管冒黑烟，并时有放炮声或向外喷火，发动机机体过热。
产生敲缸的原因主要有：1．供油时间过早当柴袖发电机组活塞向上运动还没达到规定的喷油位置，喷油器就开始喷油，使燃油燃烧提前，气缸内的高压燃气冲击活塞，发出有节奏的“嗒、嗒”的清脆敲缸声，减小油门，敲缸声很明显。
排除方法是：调整供油提前角，即增加喷油泵与齿轮箱之间的垫片使供油时间延迟至符合规定的喷油时间。
垫片每增加0.1毫米，供油提前角可延迟1.3-1.7。
2．燃油燃烧不良喷油压力过低、喷油器滴油、喷油雾化不良以及供油时间过晚等都会造成燃油燃烧不良而引起敲缸。
这类故障引起的敲缸声低沉、沙哑并伴有发动机过热、冒黑烟或排气管放炮、喷火等现象。
应拆下喷油器进行检查和调整、调整供油时间，必要时更换新件，使之符合规定。
3．出油阀门磨损出油阀磨损后，一方面使减压环带与阀座内孔配合间隙变大，密封性变差、减压效果变坏；另―方面高压油管内剩余压力过高，供油增加，引起燃油爆燃而敲缸．油门减小时敲缸声尤为明显。
气缸套标准
气缸套标准
一、材料要求
气缸套的材料应具有良好的耐磨性、耐热性和耐腐蚀性。
常用的材料包括铸铁、合金铸铁、不锈钢等。
材料应符合相关国家和行业标准，不得使用劣质材料。
二、尺寸规格
气缸套的尺寸规格应符合设计要求，包括内径、外径、厚度等。
尺寸公差应符合相关标准和设计要求，以确保气缸套的装配精度和使用性能。
三、外观质量
气缸套的外观质量应平整、光滑，无裂纹、气孔、夹渣等缺陷。
表面处理应均匀、牢固，不得出现脱落、变色等现象。
四、性能要求
气缸套应具有良好的耐磨性、耐热性、耐腐蚀性和抗疲劳性能。
其性能指标应符合相关国家和行业标准，如硬度、金相组织、抗拉强度等。
五、装配要求
气缸套的装配应符合设计要求，确保其位置准确、固定牢固。
气缸套的安装方式可分为湿式和干式两种，应根据具体情况选择合适的安装方式。
六、试验方法
气缸套的试验方法应符合相关国家和行业标准，如进行硬度测试、
耐磨性试验、耐热性试验等。
试验过程中应严格控制试验条件，确保试验结果的准确性和可靠性。
七、检验规则
气缸套的检验规则应符合相关国家和行业标准，包括出厂检验和型式检验。
检验项目应包括外观质量、尺寸规格、性能要求等，检验结果应符合标准要求。
八、包装、运输、贮存
气缸套的包装应牢固可靠，防止在运输和贮存过程中出现损坏。
运输时应防止剧烈振动和碰撞，贮存时应保持干燥、通风良好的环境，避免阳光直射和潮湿环境。
气缸套的作用
气缸套的作用气缸套是一个圆筒形零件，置于机体的气缸体孔中，上由气缸盖压紧固定。
活塞在其内孔作往复运动，其外有冷却水冷却。
气缸套的功用有：1.与缸盖、活塞共同构成气缸工作空间。
2.筒形活塞柴油机的气缸套承受活塞侧推力，成为活塞往复运动的导程。
3.将活塞组件及本身的热量传给冷却水，使之工作温度适当。
4.二冲程柴油机的气缸套布置有气口，由活塞启闭，实现配气。
2气缸套材质发动机工作时，气缸所接触的气体，其温度和压力都在频繁地变化，而且其瞬时值很高，给气缸以很大的热负荷和机械负荷。
另外，燃烧产物对气缸也有腐蚀性。
在这种恶劣条件下，过大的气缸磨损往往会影响发动机的工作性能。
为了提升耐磨性，有些气缸采纳表面处理，如表面淬火、镀铬等;有的则对整个气缸体采纳优质材料，但成本高。
目前采纳较多的是在气缸体内镶人气缸套的结构。
这样，缸套可用更加耐磨的材料，以延长使用寿命，而气缸体则用价廉的一般铸铁或质量轻的铝合金制造。
气缸套的材料，常使用的有珠光体灰铸铁、合金铸铁、高磷铸铁、含硼铸铁及其他高级铸铁。
3干式气缸套干式缸套的特点是气缸套外表面不与冷却液接触。
为了获得与缸体间足够的实际接触面积，保证散热效果和缸套的定位，干式缸套外表面和与其相配合的气缸体承孔内表面都有较高的加工精度，而且一般都采纳过盈配合。
另外，干式缸套壁薄，有的只有lmm厚。
干式缸套外圆下端制有不大的锥角，以便压人气缸体。
其顶部(或缸体承孔的底部)有带凸缘和不带凸缘两种。
带凸缘的过盈配合量较小，因为凸缘可帮助其定位。
干式缸套的优点是不易漏水、缸体结构刚度大、不存在穴蚀、缸心距小、机体质量小;缺点是修理改换不便、散热效果差等。
在缸径小于120mm的发动机中，由于其热负荷较小而得到广泛应用。
值得一提的是，目前国外车用柴油机的干式缸套发展很快，因为它的上述优点比较特别。
4湿式气缸套湿式缸套的特点是其外表面直接与冷却液接触。
另外，它较干式缸套壁厚。
湿式缸套的径向定位一般靠上下两个凸出的与气缸体间为间隙配合的圆环带，轴向定位是利用上部凸缘的下平面。
气缸套基本知识
谢谢大家
湿式缸套典型工艺流程： 铸造毛坯—粗车—粗镗—车工艺外圆— 精镗—精车水档—切槽—粗珩—精细 车—精珩
气缸套加工工艺
干式缸套典型工艺流程： 铸造毛坯—粗车—粗镗—车工艺外圆— 精镗—半精车—精车—粗珩—车端面及外圆— 粗磨外圆—精磨外圆—精珩
铸造毛坯
铁水熔炼： 用电炉直接熔炼可以直接使用缸套机加 工的铁屑，大幅提高贵重合金的利用率， 降低成本；同时电炉熔炼的铁水质量也 比冲天炉+电炉的双联熔炼要好得多。另 外也减少了冲天炉带来的环境污染。
粗镗
。采用多齿镗铰刀可以获得较高的生产 效率，这是由大连机床集团确定的具有 中国特色的加工方法。我国气缸套行业 普遍使用这种方法镗孔。但随着气缸套 的精度要求越来越高，使用精密高速镗 床进行镗孔的也逐步增多。
车工艺外圆
车工艺外圆是指加工缸套支承肩外圆和 上下端面。
本工序纯粹为下一道精镗工序作工艺准 备。
如果缸套石墨暴露率高，则网纹可以做得非常 细而不致拉缸。
在国外，已经开展对缸套石墨暴露率的研究， 一般要求＞20%为合格， ＞50% 为良好，但我 们现在还无法测量评价石墨暴露率。
石墨暴露率
石墨被闭合
气缸套安装使用说明
清洗干净气缸套，检查型号和组别是否对； 检查有无因运输等形成的 裂纹、锈渍；检 查安装面（上、下腰带、下端面等）有无磕 碰伤痕等。有裂纹的气缸套不能使用；有轻 微磕碰伤的气缸套应用细砂布去除伤痕的凸 起部位，使其不影响安装。
铸造毛坯
浇铸： 气缸套浇铸一般都采用铁模离心铸造方式。在 高速旋转的离心力的帮助下毛坯可以获得比较 致密的铸铁组织，很少有缩松缺陷，使用金属 模铁水冷却速度快，组织晶粒细化，更容易获 得符合气缸套要求的金相组织和硬度、强度等 理化指标。
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半精车、精车外圆
半精车、精车外圆
半精车、精车外圆工序目的是为了切除
多余的余量，提高精度，为后续的精车
端面及外圆工序做好准备。
粗珩
粗珩缸套内孔。
工序目的是进一步提高内孔精度，减少 内孔加工余量，为后道的精细车工序和 精珩工序做好准备。
精车端面及外圆
精细车支承肩上下端面和外圆。这道工 序加工了气缸套外除内外的几乎所有的 表面 精细车所用设备是全功能数控车床。 精细车所用的刀具是焊接式CBN车刀， 可以对缸套高速切削，最大切削速度可 达900米/分。
们现在还无法测量评价石墨暴露率。
石墨暴露率
石墨被闭合
气缸套安装使用说明
清洗干净气缸套，检查型号和组别是否对； 检查有无因运输等形成的 裂纹、锈渍；检
查安装面（上、下腰带、下端面等）有无磕
碰伤痕等。有裂纹的气缸套不能使用；有轻 微磕碰伤的气缸套应用细砂布去除伤痕的凸 起部位，使其不影响安装。
气缸套安装使用说明
精珩内孔成形。
精珩
精珩内孔一般都采用双进给珩磨机和双进给精
密磨头达到双进给珩磨平台网纹的目的。
缸套内孔经精珩后直径尺寸可达IT6级或更高。
所谓双进给是在磨头上安装有粗、细两种粒度
的油石，通过主动测量仪发出控制信号，机床 自动地把粗油石加工再转换为细油石加工，以 达到去除粗油石加工形成的峰尖，又保留了粗 珩形成的沟槽，形成平台珩磨网纹的目的。
理化指标。
粗车
以毛坯内孔为基准定位夹紧，粗加工缸 套外圆端面。
粗加工的目的是尽可能 切去多余的加工余量
粗镗
。采用多齿镗铰刀可以获得较高的生产 效率，这是由大连机床集团确定的具有 中国特色的加工方法。我国气缸套行业 普遍使用这种方法镗孔。但随着气缸套 的精度要求越来越高，使用精密高速镗
床进行镗孔的也逐步增多。
机械加工关键技术——珩磨
珩磨是气缸套加工的特别的工艺手段。它是在 珩磨头上焊接珩磨油石，通过液压扩张或其他 扩张方法使油石压紧在气缸套内孔壁上，通过
磨头的上下往复运动和旋转运动使油石磨去气
缸套内孔余量的一种加工方法。由于磨头的特 殊的运动方式，会在缸套内孔表面上形成网状 的加工痕迹。而这种痕迹非常有利于活塞、活 塞环与气缸套的配副运动，所以珩磨也成为了
清洗干净机体孔及止口面，检查有无伤痕；
检查孔是否因多次装拆气缸套而磨损、扩大。
应用细砂布去除伤痕的凸起部位。机体孔超
差严重的应报废或定制配合外圆尺寸加大的
气缸套。
气缸套安装使用说明
要检查机体止口面的高度。禁止在配合面和
机体止口面上涂油漆、密封胶等，否则气缸
套有可能会因不能正确安装而造成断头等意 外事故。
均匀用力将缸套压入机体，严禁直接敲打气 缸套。
谢谢大家
气缸套加工的必须具备的工艺手段。
机械加工关键技术——珩磨
珩磨加工非常复杂，其加工质量和加工效率与 珩磨设备、油石扩张压力、上下往复运动速度、
转速、油石的种类、油石硬度和粒度、磨头的
精度以及珩磨液的性能都有很大的关系。
干式缸套专用测量技术
配合外圆和内孔直径测量
由于干式缸套壁厚很薄，很少的测量力也会造
气缸套基本知识
气缸套的分类
气缸套的分类（按结构形式） 湿式气缸套 ——直接和冷却液接触，以达到散 热目的的缸套叫湿式气缸套，俗称厚壁 缸套。常见品种有： 锡柴1002016-2-6DF1、1002016B29DY 大柴1002016-52D、1002016-M001 上柴D6114ZQB D02A-104-30a 等
成测量值的很大的变化，因此干式缸套的测量
全部采用八喷嘴气动测量仪测量，测量直接得
到喷嘴所在截面的四个方向直径的平均值
干式缸套专用测量技术
干式缸套的同轴度测量 干式缸套在自由状态下的圆度误差较大，由截
面扫描定义的圆心与装配后的情况差异很大，
所以干式缸套的同轴度都以测量缸套的壁厚差
代替。由于同轴度的公差值是一直径值，所以
它和壁厚差的比例关系是1：1。
石墨暴露率
珩磨加工时油石对缸套内孔的压力很大，所以
在磨削时缸套表面的金属流动和微观变形还是
比较严重的。这种金属流动会把缸套表面的石
墨给闭合起来，造成润滑不良的后果。
如果缸套石墨暴露率高，则网纹可以做得非常 细而不致拉缸。 在国外，已经开展对缸套石墨暴露率的研究， 一般要求＞20%为合格， ＞50% 为良好，但我
气缸套的分类
干式气缸套 ——不直接和冷却液接触，而是通过 接触传递，经缸套——缸体——冷却液途 径散热的气缸套。
气缸套的分类
湿式气缸套按装配形式又分： 顶置式气缸套 中置式气缸套
气缸套的分类
干式气缸套又分： 成品干式气缸套 留镗量干式气缸套 铝缸体镶嵌气缸套
湿式气缸套结构和名称
气缸套加工工艺
车工艺外圆
车工艺外圆是指加工缸套支承肩外圆和 上下端面。 本工序纯粹为下一道精镗工序作工艺准 备。
精镗
精镗缸套内孔。 进一步提高内孔精度，为以后的珩磨作 准备。 加工设备仍然是双轴立式镗床。 现在普遍认为精镗工序无论对于湿式缸 套还是干式缸套，都是至关重要的。它 对最后的加工质量奠定了基础。
降低成本；同时电炉熔炼的铁水质量也
比冲天炉+电炉的双联熔炼要好得多。另
外也减少了冲天炉带来的环境污染。
铸造毛坯
浇铸：
气缸套浇铸一般都采用铁模离心铸造方式。在
高速旋转的离心力的帮助下毛坯可以获得比较 致密的铸铁组织，很少有缩松缺陷，使用金属 模铁水冷却速度快，组织晶粒细化，更容易获 得符合气缸套要求的金相组织和硬度、强度等
湿式缸套典型工艺流程：
铸造毛坯—粗车—粗镗—车工艺外圆— 精镗—精车水档—切槽—粗珩—精细
车—精珩
气缸套加工工艺干式缸套典型 Nhomakorabea艺流程：
铸造毛坯—粗车—粗镗—车工艺外圆—
精镗—半精车—精车—粗珩—车端面及外圆— 粗磨外圆—精磨外圆—精珩
铸造毛坯
铁水熔炼： 用电炉直接熔炼可以直接使用缸套机加
工的铁屑，大幅提高贵重合金的利用率，