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氧化鋯陶瓷缸套應(yīng)有足夠的強度、剛度和耐熱性能，還應(yīng)具有較好的耐磨性能。工作中應(yīng)有良好潤滑和冷卻。氣缸內(nèi)表面由于受高溫高壓燃?xì)獾淖饔貌⑴c高速運動的活塞接觸而易磨損。為提高氣缸的耐磨性和延長氣缸的使用壽命而又有不同的氣缸結(jié)構(gòu)形式和表面處理方法。氣缸結(jié)構(gòu)形式有三種：無氧化鋯陶瓷缸套式、干氧化鋯陶瓷缸套式、濕氧化鋯陶瓷缸套式。
無氧化鋯陶瓷缸套式機體即不鑲嵌氧化鋯陶瓷缸套的機體，在機體上直接加工出氣缸，優(yōu)點是可以縮短氣缸中心距，使機體尺寸和質(zhì)量減小。但成本較高。干式氧化鋯陶瓷缸套不與冷卻液接觸，壁厚為2~3mm，外表面和氧化鋯陶瓷缸套座孔內(nèi)表面均須精加工，以保證必要的位型精度和便于拆裝。優(yōu)點是機體剛度大，氣缸中心距小，質(zhì)量輕，加工工藝簡單。缺點是傳熱較差，溫度分布不均勻，容易發(fā)生局部形變。
濕式氧化鋯陶瓷缸套外壁與冷卻液直接接觸，壁厚5~8mm，利用上下定位環(huán)帶實現(xiàn)徑向定位，軸向定位靠氧化鋯陶瓷缸套上部凸緣與機體頂部相應(yīng)的支承面配合實現(xiàn)。濕式氧化鋯陶瓷缸套的優(yōu)點是機體上沒有密封水套，容易鑄造，傳熱好，溫度分布比較均勻，修理方便，不必將發(fā)動機從汽車上拆下就可更換氧化鋯陶瓷缸套。缺點是機體剛度差，容易漏水。
氧化鋯陶瓷缸套內(nèi)表受高溫高壓燃?xì)庵苯幼饔?，并始終與活塞環(huán)及活塞裙部發(fā)生高速滑動摩擦。外表與冷卻水接觸，在較大溫差下產(chǎn)生嚴(yán)重?zé)釕?yīng)力，受冷卻水腐蝕。活塞對氧化鋯陶瓷缸套的側(cè)推力不僅加劇其內(nèi)表摩擦，并使其產(chǎn)生彎曲。側(cè)推力改變方向時，活塞還撞擊氧化鋯陶瓷缸套。
此外還受到較大的安裝預(yù)緊力。氣體壓力使氣缸壁產(chǎn)生切向拉應(yīng)力和徑向壓應(yīng)力，并且在內(nèi)表面大，這種應(yīng)力都是高頻脈動應(yīng)力。氧化鋯陶瓷缸套的功用有：
1．與缸蓋、活塞共同構(gòu)成氣缸工作空間。
2．筒形活塞柴油機的氧化鋯陶瓷缸套承受活塞側(cè)推力，成為活塞往復(fù)運動的導(dǎo)程。
3．將活塞組件及本身的熱量傳給冷卻水，使之工作溫度適當(dāng)。
4．二沖程柴油機的氧化鋯陶瓷缸套布置有氣口，由活塞啟閉，實現(xiàn)配氣。
因缸壁內(nèi)外溫差產(chǎn)生大的熱應(yīng)力，一般溫度下使內(nèi)表面產(chǎn)生壓應(yīng)力而冷卻面存在拉應(yīng)力。但在特高氣溫下，近內(nèi)表面金屬蠕變塑性變形，而冷卻后即在內(nèi)表面形成殘余拉應(yīng)力，這種隨起動、停車變化引起的低頻應(yīng)力會使材料疲勞。
