发动机活塞环组的摩擦润滑状态分析

本文介绍了目前国内外对活塞环组润滑状态研究的新发展情况，论述了其分析方法：富油分析和贫油分析，分析了发动机结构参数对环组润滑状态的影响，最后给出活塞环组进行润滑状态分析的数学模型。     

电涡流法测量活塞环组最小润滑油膜厚度

本文介绍了首次采用电涡流传感器测量倒拖工况下活塞环组最小润滑油股厚度，证明活塞环的润滑确实存在着流体动压和挤压两种作用方式以及环组润滑处于贫油状态；测量结果还说明，使活塞环开口间隙闭合的最小润滑油膜厚度是其极限值。     

活塞组件-缸套摩擦副润滑研究综述

活塞组件-缸套是内燃机最重要的摩擦副之一，研究活塞组件-缸套摩擦副的润滑有助于提高内燃机的动力性、经济性、可靠性和耐久性等。针对内燃机活塞组件- 缸套摩擦副的主要组成部分，论述活塞环-缸套摩擦副和活塞裙-缸套摩擦副润滑研究的主要成果。基于目前的研究现状，理论和方法不够完善，与实际情况不完全相符，讨论和展望活塞组件-缸套摩擦副润滑有待深入研究的问题。     

冷却强度、配对副以及润滑介质对活塞环槽温度限值的影响

在自制的基于摩擦力的活塞环槽温度限值测试装置上,采用火焰加热活塞模拟内燃机燃烧室的燃烧过程,在加热强度一定的条件下,分别研究不同冷却强度、配对副以及润滑介质时缸套-活塞环间的摩擦力随活塞环槽温度的变化。结果发现:活塞环槽温度限值随冷却强度的增大而逐渐提高;CKS环与镀铬缸套配副时比镀铬环以及喷钼环与镀铬缸套配副时活塞环槽温度限值高;SAE15W/40润滑油作为润滑介质时比SAE40,SAE10W/30润滑油作为润滑介质时活塞环槽温度限值高。     

内燃机缸套—活塞环磨合实施与规范

通过内燃机磨合台架实验，对ＥＱ６１００车用内燃机进行实车考察；分析了摩擦副表面粗糙度，内燃机工作负荷，等诸因素对缸套－活塞环磨合过程的影响，探讨了内燃机磨合机理和规范。     

内燃机活塞环的涂层

<正> 如果选择内燃机上气环的话,可能首先要选择镀铬活塞环。可是镀硬铬有其局限性。因为在镀硬铬的活塞环表面上保留不住机油,所以在中断润滑或边界润滑时,会拉缸(熔粘磨损)。油膜中断所产生的摩擦热会降低铬层的硬度。如要消除这些缺陷,需改变气环的外形设计。     

活塞环表面处理技术回顾与展望

回顾了内燃机活塞环表面处理技术，并分析了各种表面处理技术的优缺点及其应用范围，最后对活塞环表面处理技术的最新动态进行了展望。     

缸套-活塞环三维润滑状态模拟分析

以发动机缸套-活塞环摩擦副为对象,研究润滑表面粗糙度、润滑油的变黏度效应以及气缸套圆周方向的形变等因素对润滑状态的影响。运用三维瞬态平均Reynolds方程与微凸体接触模型,建立缸套-活塞环三维瞬态动压润滑模型,并使用Fortran语言编制了润滑状态计算程序,得出行程内的最小油膜厚度、压力分布、摩擦力等曲线。结合实际工况对计算结果进行分析,表明在活塞环圆周方向上的油膜压力及油膜厚度分布都是不均匀的,有明显变化;在压缩冲程上止点附近,微凸体摩擦力数倍于流体摩擦力,是引起摩擦磨损的主要原因。     

内燃机缸套──活塞环磨合实验与规范

通过内燃机磨合台架实验，对EQ6100车用内燃机进行实车考察；分析了摩擦副表面粗糙度、内燃机工作负荷、转速以及润滑油粘度等诸因素对缸套—活塞环磨合过程的影响；探讨了内燃机磨合机理和规范。     

活塞环外表面处理工艺

通过分析内同活塞环的工作环境和使用要求，重点阐述了为提高内燃机活塞歪的寿命和工作性能，在活塞环外表面进行的几种常用处理方法和工艺措施。     

内燃机活塞-缸套-活塞环系统工作状态的识别方法

提出了一种基于证据理论方法的内燃机活塞—缸套—活塞环系统工作状态的识别方法。通过搭建试验台架,从实车试验中获取曲轴箱压力信号和机身振动加速度信号;提取试验特征值,组建模型样本和试验样本,并运用证据理论信息融合方法对内燃机的工作状态进行识别。研究结果表明:应用证据理论信息融合方法融合曲轴箱压力信号和机身振动加速度信号,进而识别活塞—缸套—活塞环系统的工作状态这一方法有效、可行。     

气缸套径向变形对活塞环弹流润滑性能的影响

以弹流润滑理论为基础,发展了一种活塞环三维弹性流体动压润滑数值分析模型。为了研究气缸套径向变形对活塞环弹流润滑性能的影响,建立了椭圆形气缸套模型,分析了气缸套不同变形量时的油膜压力、油膜厚度和润滑表面弹性变形等性能参数。计算结果表明,气缸套径向发生变形时,油膜压力分布、最大油膜压力、油膜厚度分布、最小油膜厚度以及润滑表面弹性变形等都会发生明显变化。因此,分析活塞环弹流润滑性能时考虑气缸套径向变形的影响是非常必要的。此外,为了提高活塞环润滑性能应尽量减少气缸套和活塞环的径向变形量。     

基于气缸套-活塞环磨损的内燃机性能衰退研究

为了研究缸内燃气通过活塞环组窜入曲轴箱后对整机性能的影响，基于内燃机热力学理论，建立了相关的数学模型，包括柴油机性能计算模型、漏气模型和磨损模型。漏气模型考虑了活塞环开口间隙影响下的漏气对性能参数的影响，并基于当量开口间隙，研究了气缸套-活塞环磨损对内燃机性能的影响。基于Archard模型，由性能衰退规律，预测了柴油机的大修期。计算结果表明，在气缸套最大磨损400μm,第一环磨损200μm时，功率衰退7.52%,标定工况下，有效燃油消耗率增加7.73%。     

缸套—活塞环磨合过程中微凸体承载的理论研究

为获得内燃机缸套—活塞环磨合过程中微凸体的承载情况,利用粗糙峰的接触模型推导出磨合状态下微凸体承载方程,对弹性变形微凸体承载和塑性变形微凸体承载分别进行了研究,并对Gaussian分布下的微凸体承载方程进行了理论分析,重点讨论了内燃机缸套—活塞环磨合过程中塑性变形微凸体承载能力的变化。分析结果表明,磨合初期,塑性接触部分微凸体承载较大(占微凸体总承载的70%~80%);随着磨合的进行,塑性接触部分微凸体承载占微凸体总承载的比例逐渐减小,是一个动态变化的过程。所建立的微凸体承载方程为磨合过程的动力学建模及缸套—活塞环摩擦学状态分析提供了理论支撑。     

结构参数对活塞环润滑性能影响的分析

为了分析活塞环结构参数对其润滑性能的影响,以流体润滑理论为基础,发展了一种活塞环流体动压润滑数值分析模型。在此基础上,对比分析了不同结构参数对活塞环润滑性能的影响。计算结果表明:活塞环结构参数对其润滑性能有着很大的影响,在设计活塞环时应综合考虑各种影响因素。分析计算结果为活塞环的摩擦学设计及优化提供了参考依据。     

立体密封自动补偿式活塞环的结构原理与技术应用

众所周知，在内燃机主要摩擦副中活塞环的气密性决定其动力性、经济性、使用寿命。通常传统活塞环的使用寿命只有轴瓦的1／2，气缸的1／3，活塞的1／4，多年来人们从材料、断面及接口形状三方面作出很大的努力，并使其性能和使用寿命不断完善，但是，仍然难以满足内燃机整体性能对活塞环的要求。     

金属陶瓷镀膜技术在车用内燃机上的应用研究

为降低内燃机活塞环与气缸套表面的摩擦因数,提高发动机的机械效率,进而提高内燃机的性能,在内燃机活塞环上应用了金属陶瓷镀膜技术。在剖析了金属镀膜技术的理论基础和技术背景的基础上,着重介绍了在内燃机活塞环上应用金属陶瓷镀膜技术前后所进行的发动机对比试验研究。试验结果表明,采用此项技术后,发动机成本仅增加3%～5%,而整机动力性和经济性得到了明显改善,实用价值很高。     

高强化柴油机活塞环-气缸套边界润滑模型研究

高强化柴油机活塞环-气缸套在上止点处的工作环境恶劣,多处于边界润滑状态,该润滑状态对摩擦副的摩擦磨损性能具有较大影响,然而目前仍缺少相应的数值模型。本研究建立了考虑摩擦膜影响的活塞环-气缸套边界润滑模型,并对其关键参数进行了试验标定,在此基础上,对典型工况下该摩擦副摩擦系数及磨损量进行预测,并与往复摩擦磨损试验机试验结果进行对比,二者偏差小于10%,验证了该模型用于工程评价的有效性。     

国内外活塞环现状介绍

随着内燃机向高经济性、高功率、高可靠性和高耐久性方向发展,活塞环的工作条件也越来越苛刻,对活塞环的设计、材料、制造及性能的要求越来越高。现就世界上内燃机活塞环的现状作一介绍。     

活塞环摩擦磨损研究的现状

在对８０年代以来国内外大量有关研究文献进行综合分析的基础上，就活塞环的润滑理论，活塞环的磨擦磨损机理及其磨损特征等进行系统性论述，介绍最新研究成果及试验方法。