随着内燃机技术的发展,内燃机强化程度越来越高,经济性和排放要求也日益严格。作为内燃机核心部件之一的气缸套,在承受强化程度提高所带来的更严酷的工作环境的同时,必然会产生严重的变形,进而导致润滑油消耗量增加,窜气量增加等后果,这些都会对内燃机的排放性能造成重大的影响。缸套变形的复杂性及影响因素的多样性是研究缸套变形的难点所在,其中缸盖螺栓的预紧力是引起缸套变形的重要原因之一。本文将复杂的缸套变形简单化,首先利用应变片测试技术,对某4100Q柴油机由于缸盖螺栓预紧力导致的缸套变形进行了测量,得到了缸套不同位置以及不同螺栓预紧力导致的缸套变形量的大小,然后依据该变形数量级的大小,利用拧紧在ZH1110柴油机机体侧面的螺栓对缸套施加压力,人为控制变形量,并且测量了变形量的大小,为后续的缸套变形导致的润滑油消耗增加的试验做铺垫。开展了润滑油消耗的实验和理论研究。设计了倒拖实验测试进入燃烧室的润滑油的研究方法,得到了不同转速下润滑油的消耗情况,并结合不同的缸套变形情况,进行了不同变形情况下润滑油消耗的对比,得到了润滑油消耗量随转速增高、变形量增大而增大的规律。基于实测的机油耗与缸套变形量以及转速的关系,开展了利用GLIDE软件模拟机油耗的理论研究,开展并修正了预测润滑油消耗的方法,并依此应用于活塞环的优化设计。润滑油的消耗与活塞环和缸套之间的追随性(贴合性)有很大关系。设计了活塞环与缸套之间追随性的测试方法。利用安装在活塞环环槽内的电涡流传感器测量在运转过程中活塞环与环槽之间的距离变化,得到了不同转速,缸套不同变形情况下的环、槽距离,得出在运转状态下活塞环与缸套之间距离的变化规律。研究表明:在低速状态下,活塞环能够比较好地适应变形的缸套,两者之间贴合性良好,但是在高速状态下,活塞环已经不能很好地适应缸套变形,活塞环与缸套之间的距离变大,从活塞环追随性的角度说明了内燃机在不同转速、不同缸套变形情况下润滑油消耗的差异。