李国兴，刘 东，魏健龙，黄国龙，付 伟，王 铁，李林涛

(1.太原理工大学 车辆工程系，太原 030024；2.潍柴重机股份有限公司，潍坊 261041)

0 概述

活塞-缸套组件作为内燃机燃烧做功的核心部件，是内燃机动力系统的重要组成部分[1]。重型柴油机缸套长期工作在高速、高热负荷、强冲击等复杂、苛刻的环境中，一旦发生空化侵蚀会使缸套比标定寿命更早失效[2]。因此，研究缸套空化穴蚀产生机理并预测评估缸套穴蚀风险对于重型柴油机的可靠性研究显得愈发重要。缸套振动特性和冷却水波动通常用于缸套穴蚀倾向的预测，但是重型柴油机冷却水腔结构复杂且狭窄，难以直接对缸套振动特性和近壁面冷却液压力波动进行实测分析，目前有关缸套穴蚀的试验研究技术尚不完善[3-4]，已有研究多数集中于通过缸套表面材料参数优化[5-6]、活塞侧击缸套振动响应研究[7]和缸套近壁面流场特性分析[8]来探索缸套穴蚀的防治方法。

目前，研究人员通过理论建模与试验测量的方法对近壁面空泡的产生机理与空化强度的预测进行了一系列研究。文献[9-11]中基于活塞侧击试验开展了关于近壁面空化的研究，证明了空泡的生成溃灭与缸套振动特性和流场压力波动的相关性。在此基础上，文献[12-13]中提出了一种以动态冷却液压力为评价指标的空化测量方法，指出可通过提高冷却液压力、优化安装间隙和改进活塞设计参数来减少空化损伤。文献[14]中基于材料可靠性结构和缸套幅频特性，提出了一种估计缸套在振动空化作用下耐久性的方法。……