活塞环是船用柴油机燃烧室的关键零部件之一,其主要作用是活塞与缸套间密封、热传导、刮油和布油。由于活塞环工作条件恶劣,易产生活塞环过度摩擦磨损,使活塞环与缸套间的密封性下降,高温高压燃气将泄漏至曲柄箱,油雾浓度过高也有可能产生曲柄箱爆炸等恶劣故障,缸内燃气的漏泄也会使得柴油机的输出功率降低和燃油消耗率的增加。因此,开展船用低速柴油机活塞环磨损的磁阻监测方法研究,实时监测活塞环的磨损状态具有十分重要的研究意义和工程实用价值。本文采用理论计算与试验研究相结合的方法,开展了船用低速柴油机活塞环磨损的磁阻监测方法研究,主要研究内容和结论如下:1.阐述了磁阻传感器监测活塞环磨损的基本原理,基于恒定磁场基本理论,分析了活塞环轴向运动及活塞环磨损对监测点磁感应强度的影响。2.建立了船用低速柴油机“缸套-活塞-活塞环-磁阻传感器”磁场计算的三维有限元模型,计算分析了活塞环轴向运动及磨损的磁感应强度。结果表明:活塞环的磨损量与磁感应强度特征值间存在着对应的关系,证实了基于磁阻传感技术的船用柴油机活塞环磨损状态监测的可行性。3.由于实船船用柴油机活塞环磨损模拟试验的难度大,研制了模拟船用低速柴油机活塞环磨损的试验台,为活塞环磨损试验提供了试验条件。基于磁阻传感技术监测活塞环磨损的机理,优化了磁阻传感器内部结构及信号调理电路。4.完成了船用低速柴油机活塞环磨损模拟试验,分析了活塞环不同转速、不同间距及不同磨损状态的信号特征,试验结果表明:活塞环磨损量与磁阻传感器信号特征值间存在着对应的关系,随活塞环磨损量的增加其磁阻传感信号的幅值呈上升趋势;活塞环磨损试验台的试验验证了磁场计算模型的正确性。5.计算与试验研究证实了基于磁阻传感技术的船用低速柴油机活塞环磨损状态在线监测方法的有效性。