气缸是柴油机的主要固定部件之一，是燃烧室部件中的主体。柴油机的工作循环是在气缸的工作空间里进行的，活塞在气缸内部往复运动。
主要作用：组成燃烧室；起导承作用并承受侧推力（筒形机〕；在其上开气口布置气道（十字头机〕。
工作条件：上部受气缸盖安装预紧力，内壁受燃气高温、高压和低温腐蚀作用以及活塞的摩擦、敲 击、侧推力；外部冷却水的腐蚀和穴蚀（四冲程机）；贯穿螺栓结构中受压，非贯穿螺栓结构中受拉。
要求：足够的强度和刚度；良好的耐磨性 和抗腐蚀性；良好的润滑和冷却；可靠 的气封和水封。
1）由单体式气缸体和气缸套组成；2）冷却水进口在冷却水腔低处，由下而上流动；3）缸套只有上部固定，下部可自由膨胀；4）缸套凸肩又高又厚以形成薄壁强背和降低气 缸体高度（减轻重量）；5）气缸注油孔位于缸套中上部，布油槽向下倾斜；6）缸套上部凸肩区是气缸套中工作条件最恶劣部 位，为保证其工作可靠结构上采用：高凸肩区钻孔冷却、燃烧室上移或下移；7）气缸套下部不用冷却（气缸套与冷却水套间形 成冷却水腔），气缸套中、下部有较高的温度 以保证气缸套最佳工作状况（消除腐蚀磨损）；8）冷却水检漏孔位于两道橡胶密封圈之间；9）SMC — C型机在缸套与气缸盖的密封面处设置一 道活塞清洁环（直径比气缸套的内径略小）以 除去活塞头部的积炭（减少缸套的磨损）。
作用：在保证密封的情况下，完成压缩和膨胀过程 组成运动机构，将力经连杆传递给曲轴； 筒型机中承受侧推力，起滑块作用 在二冲程机中，启闭气口,起滑块作用。
气缸盖上表面安装应力为拉应力 下表面为压应力 大小与螺栓预紧力成正比 与气缸盖的高度成反比
作用 防止扫气空气和污油、污物漏入曲轴箱，以免加热和污染曲轴箱滑油，腐蚀曲轴与连杆等部件。 防止曲轴箱中的滑油进到扫气箱中，污染扫气空气
图2-14 Wartsila32型柴油机气缸套 1-防磨环；2-配水环；3-镀铬陶瓷活塞环；4-裙部压力润滑；5-低摩擦设计的球墨铸铁裙部
1）熔着磨损：润滑不良，局部高温等使摩擦表面金属非间接接触，产生熔着磨损 2）磨料磨损：硬质颗粒进入两摩擦面之间形成磨料，产生磨料磨损 3）腐蚀磨损：燃料中的硫成分在燃烧时被氧化，与水蒸汽结合在露点温度下生成亚硫酸和硫酸，腐蚀气缸套，形成腐蚀磨损
气缸套的穴蚀 在气缸套外表面冷却壁上出现光亮无沉淀物的蜂窝状小孔群损伤现象称为穴蚀
穴蚀的类型：空泡腐蚀（闭式循环淡水冷却柴油 机）和电化学腐蚀（开式海水冷却柴油机）
磨损规律：四冲程机通常左右方向磨损大，主要由于侧推力存在使活塞环与缸壁相对运动所致，同一横 截面呈椭圆形，纵剖面呈锥形；二冲程机磨损不均主要由于活塞组件不对中
四冲程筒形活塞式柴油机（ｗartsila32型机气缸套 1）缸套内部上端设有防磨环（尺寸略小于缸套 直径）以除去活塞头部结炭，使缸套的磨损率 和滑油消耗率下降；2）缸套壁比较厚以使气缸套更好地承受侧推力；3）冷却水由气缸上部配水环进入，只对凸肩区 进行冷却以降低低温腐蚀影响；
活塞环的工作条件： 受到高温度高压力燃气的作用 十分复杂的运动 严重的摩擦和磨损 润滑条件较差 可能会产生裂纹或折断
要求: 良好的密封性能， 耐磨，特别是抗熔着磨损的性能要高； 要有适当的弹性， 足够的强度和热稳定性。
强度高、刚度大;密封可靠;散热性好、冷却效果好;摩擦损失小、耐磨损;中、高速柴油机还要求活塞重量轻。
十字头式柴油机活塞 -活塞头：耐热合金钢 -活塞裙：耐磨铸铁 -头和裙组装于活塞杆上 -活塞杆由段钢制造 -有四道活塞环 -活塞内有冷却腔，振荡冷却 -活塞杆内有插管 -短裙
气缸套 安装应力主要存在于其上部的凸肩部位 应力的大小与螺栓预紧力ｐｄ成正比， 与其凸肩的高度成反比
气缸盖底面和冷却面的温差可达300～400℃，在底面和冷却面分别产生压、拉热应力，在柴油机停车或负荷突降时会使气缸盖底面压应力逐步降低、消失，甚至产生残余拉应力。
作用：筒形活塞中连接活塞和连杆小端 传递气体力和惯性力 工作条件：尺寸小、润滑条件也较差、受摩擦 和磨损 要求：足够的耐疲劳强度、抗冲击，耐磨损和 重量轻 材料：优质碳钢或低碳合金钢，表面渗碳淬火 结构及形式：浮动式、固定式和半浮动式。
工作条件：受燃气高温、高压、腐蚀、烧蚀作用 热负荷和机械负荷很高，易发生裂纹和变形 磨擦与撞击，润滑困难，磨损严重 具有较大的惯性力，柴油机产生振动
要求： 强度高、刚度大; 密封可靠;散热性好、冷却效果好; 摩擦损失小、耐磨损; 中、高速柴油机还要求活塞重量轻。
气缸体类型：单体式（大尺寸柴油机） ；分组式（大尺寸柴油机）；整体式（中小型机用）。
气缸套类型：湿式缸套，外表面与冷却水非间接接触，易产生穴蚀、腐蚀，散热性好；干式缸套，冷却水腔设于气缸体内，不与气缸套接触，不易产生穴蚀、腐蚀，散热性差，仅用于小型机。
二冲程十字头式柴油机（MAN B&W S-MC和S-MC-C型柴油机的气缸）
燃烧室： 当活塞处在上止点时，由气缸 盖底面、气缸套内表面及活塞 顶共同组成的燃料与空气混合 和燃烧的空间
在保证密封的情况下，完成压缩和膨胀过程 组成运动机构，将力经连杆传递给曲轴； 筒型机中承受侧推力，起滑块作用 在二冲程机中，启闭气口,起滑块作用。
受燃气高温、高压、腐蚀、烧蚀作用 热负荷和机械负荷很高，易发生裂纹和变形 磨擦与撞击，润滑困难，磨损严重 具有较大的惯性力，柴油机产生振动/
筒形活塞式柴油机活塞 Wärtsilä32 -由活塞头、活塞裙、活塞环 和活塞销组成 （小机器头、裙一体制造） -头部用铸钢，裙部用球墨铸铁 -头部有冷却腔 -有两道压缩环和一道刮油环 -裙部造得坚韧以承受侧推力 -销孔两端切槽以适应变形
作用：组成燃烧室；安装各种阀件－喷油器、气缸起动阀、示功阀、安全阀、 排气阀（四冲程和直流扫气二冲程机）、进气阀（四冲程机）；四冲程机布置进、排气道和气阀摇臂机构 工作条件：受螺栓预紧力和缸套支撑反力作用；工作中受燃气高温、高压作用， 冷却水腔受水腐蚀；结构较为复杂、金属分布 不均匀而产生的应力集中，尤其是阀孔之间的 狭窄区域（鼻梁区）最恶劣 要求：足够的强度和刚度；良好的冷却；可靠的气封和水封；气缸盖上各种阀件的拆装、维护方便；冷却水腔的水垢容易清除。
（1）单体式：与缸套接合面处密封性好，拆装、检修方便，但增加了柴油机的长度和重量。用于大功率中 速、低速及强化程度较高的高速柴油机上 （2）整体式：结构紧密相连，刚度提高重量减轻，但易变形，密封性差，通常用于Ｄ150ｍｍ的中小型高速机 （3）分组式：特点介于上述两者之间，一般用在缸径较大的中小型高速柴油机上
活塞 活塞顶板在最高燃烧压力作用下 产生很大的弯矩和弯曲应力 水冷面为拉应力 触火面为压应力
燃烧室部件中由气体压力而产生的机械应力 都和最高爆发压力成正比，与部件壁厚成反比
密封原理： 本身弹性和气体压力 高速柴油机装3道～5道， 低速柴油机装4道～6道
材料要求： 弹性较好，摩擦系数小，耐磨、耐高温；有良好的 初期磨合性、贮油性和耐酸腐蚀。 一般都会采用合金铸铁(加硼、高硅)、可锻铸铁、球墨 铸铁 制造工艺： 表面镀铬； 内表面刻纹以提高弹性； 松孔镀铬； 外表面开设蓄油沟槽。 环外表面镀铜以利磨合； 喷镀钼以防止粘着磨损等。
冷却液的输送方式：筒形机在曲轴连杆机构中开通道 十字头机有套管式和铰链式机构
非冷却式活塞(径向散热型) 热量主要是通过活塞环传自气缸套并通过冷却水带走
冷却式活塞(轴向散热型) 使用冷却介质(如淡水、滑油)对活塞顶内腔进行强 制冷却
2.大型低速柴油机气缸盖的构造（ MAN B&W S- MC-C型柴油机气缸盖为例） 1）高度较大以提高刚度、强度；2）薄壁强背、钻孔冷却；3）倒锥形燃烧室利于换气和燃烧；4）缸盖螺栓由液压拉伸器固紧，工作时受拉应力；5）缸盖、缸套接合面下移以避开火焰直接冲击，保护接合面。 3.中速柴油机气缸盖的构造（ Wartsila32） 1）缸盖上有两个进气阀、两个排气阀 (表面镀 司太立合金，阀杆镀铬 ,镍钼合金)；2）进排气道左右分布以减少高温排气对低温进 气的加热；3）多管道集合元件完成新气进入、废气排出、 冷却水排出多项功能 。
