随着船用柴油机的强化程度越来越高,活塞组件的工作条件也越来越苛刻,柴油机拉缸故障也变得越来越频繁造成的危害也在增大。由于拉缸故障具有作用时间短、隐蔽性比较强、难以在线诊断而且对柴油机的危害严重等特点。因此研究柴油机拉缸机理以及在线诊断方法对于柴油机的安全运行具有重要的意义。活塞环组润滑失效是引起拉缸主要的因素,本文针对此类故障分析了固体颗粒杂质对活塞环组润滑性能的影响及摩擦力规律,探索轴系扭转振动和机体振动与摩擦力之间的关系,旨在寻找利用轴系扭振和机体振动诊断拉缸故障的方法。主要内容有:基于平均雷诺方程的基础上,引入单颗粒接触、多颗粒接触等情况建立了液固二相润滑模型,分析了颗粒承载力对承载作用、颗粒对粘度的影响以及颗粒与摩擦副接触产生摩擦力的影响。在高速往复式摩擦机上开展了含颗粒的液固二相润滑摩擦试验,通过测得摩擦力验证了本文所建摩擦力模型计算结果比传统模型计算的摩擦力及趋势更加接近测试结果。分析了颗粒直径、颗粒浓度、颗粒屈服强度、颗粒密度、颗粒弹性模量以及颗粒泊松比对活塞环组润滑性能的影响,得到了颗粒特征参数对润滑影响规律。开展了模拟柴油机拉缸试验,研究了模拟拉缸状态下的轴系扭转振动与机体振动,找出了拉缸故障下摩擦力与轴系扭振及机体振动加速度之间的关系,从而找到对柴油机拉缸故障诊断的方法;通过载荷识别方法得到了不同工况下的摩擦力,该方法可用于辨识活塞环缸套之间的润滑状态,可预报摩擦副间的拉缸故障。