活塞裙部涂层图案对摩擦力及燃油耗的影响

降低活塞摩擦是改善发动机燃油经济性的有效途径。研究的目的是考察最佳的活塞裙部涂层图案。在分析活塞的润滑状态后得知,除膨胀行程外,活塞都是在流体润滑状态下工作的。因此,在活塞裙部涂覆带图案的涂层可以减少滑动区域。采用裙部涂覆被试图案涂层的活塞,测量发动机的燃油耗,以及活塞的摩擦力。结果表明,如在活塞裙部反推力侧涂覆带竖纹图案的涂层,可降低活塞的摩擦损失,从而降低发动机的燃油耗。     

活塞的表面处理工艺

对车用发动机来说,降低二氧化碳排放和改善燃油经济性是重要的课题.鉴于发动机活塞要求减轻质量和降低摩擦,介绍了用于活塞第1道环环槽和活塞裙部的表面处理工艺,这些技术有利于活塞的轻量化和降低摩擦.     

基于动力学仿真的活塞组件摩擦损失研究

活塞及环组的摩擦损失是影响发动机机械效率最重要的因素之一。文章通过活塞及环组动力学仿真,讨论了配缸间隙、活塞群部型线、环张力及环轴向宽度等设计参数对活塞环组系统摩擦损失的影响,为减小发动机摩擦损失、降油耗提供设计指导。案例结果显示,在额定工况下,裙部型线优化对减小活塞及环组系统摩擦损失的贡献最大(达47%),调整配缸间隙为上限时可带来17%的收益,而调整油环环张力和一环环宽带来的总收益约为4%～8%。     

有利于降低发动机燃油耗的活塞裙部表面处理工艺

降低发动机零部件的摩擦,减少其机械损失是降低燃油耗的重要手段。活塞裙部表面涂层及典型的表面处理工艺对降低摩擦及磨损具有重要作用。介绍在活塞裙部形成覆膜的典型工艺,以及各种表面处理工艺和表面改性技术的原理与效果,也阐述新型涂层工艺的实际应用及其发挥的重要作用。     

曲轴偏置对活塞裙部混合润滑特性的影响EI北大核心CSCD

建立活塞裙部-缸套系统的混合润滑仿真模型,分析曲轴偏置对活塞动力学和裙部润滑性能的影响。活塞动力学模型中考虑了活塞环和连杆的影响,润滑模型以平均雷诺方程、粗糙表面微凸体接触模型和雷诺边界条件为基础,考虑了变形和润滑油剪切变薄效应对润滑性能的影响。分析曲轴偏置对活塞2阶运动和裙部润滑性能的影响,探索降低活塞摩擦损失的潜在技术方案。通过样件试制和试验,验证所提出技术方案的可行性。结果显示,曲轴正偏置是降低活塞裙部摩擦和整机油耗的一种有效措施。     

曲轴偏置对活塞裙部混合润滑特性的影响

建立活塞裙部-缸套系统的混合润滑仿真模型,分析曲轴偏置对活塞动力学和裙部润滑性能的影响。活塞动力学模型中考虑了活塞环和连杆的影响,润滑模型以平均雷诺方程、粗糙表面微凸体接触模型和雷诺边界条件为基础,考虑了变形和润滑油剪切变薄效应对润滑性能的影响。分析曲轴偏置对活塞2阶运动和裙部润滑性能的影响,探索降低活塞摩擦损失的潜在技术方案。通过样件试制和试验,验证所提出技术方案的可行性。结果显示,曲轴正偏置是降低活塞裙部摩擦和整机油耗的一种有效措施。     

在着火运转的柴油机上测量摩擦功率——活塞裙部几何形状的影响

Mahle公司在着火运转的柴油机上进行大量的摩擦试验。介绍并定量揭示影响轿车柴油机活塞裙部摩擦的各种措施。活塞形状对摩擦的影响是由不同的活塞裙部廓线显现出来的,例如降低活塞裙部的刚度能证实活塞结构的适合程度对摩擦性能的影响。此外,还介绍缩小活塞裙部工作表面积对发动机运行特性曲线场摩擦性能的影响。     

内燃机活塞的摩擦分析

研究分析类金刚石碳涂层对活塞销及裙部的减摩效果。采用浮动缸套法和弹性流体润滑仿真方法分析活塞裙部摩擦。试验结果表明,类金刚石碳涂层减小了活塞销对缸套的摩擦,并且在发动机低转速和活塞销偏置较大的条件下效果尤为明显,尤其减小了上止点和下止点附近的摩擦。弹性流体润滑仿真证实,类金刚石碳涂层活塞销能够影响活塞的运动,减小活塞裙部与缸套之间的接触压力。     

降低汽车燃油耗的摩擦学技术

降低发动机燃油耗和减少二氧化碳排放是满足日趋严格的排放法规要求的必经之路。针对降低发动机燃油耗的课题,以发动机周边零部件为中心,着重介绍丰田汽车公司开展的摩擦学相关研究。就利用摩擦学技术降低燃油耗的具体方法,阐述了在优化气缸内圆面(工作表面)、改进活塞组件、优化气门机构及曲轴轴承等方面采用的新技术和新工艺,评价了上述技术措施对降低燃油耗及二氧化碳排放的效果。同时指出,即便是当代先进的内燃机,在利用摩擦学技术与手段优化其内部摩擦及降低燃油耗方面,仍具有很大的发展潜力。     

通过改善燃烧和降低摩擦提高微型车发动机的热效率

铃木公司开发了1款新R06A型3缸汽油机,并配装于2011年1月投产的新K系列车。新型汽油机的首要开发目标是改善燃油经济性。为了满足发动机性能的要求,通过改善燃烧、减少泵气损失和降低摩擦等技术措施,全面提高了发动机的热效率。新K系列轿车在配装新型汽油机并采用起动-停车系统后,在JC08工况下的燃油耗仅为24.2 km/L,获得了日本国内市场同等级车辆中的最佳燃油经济性。同样,新型汽油机的质量在660 mL级机型中是最轻的,其噪声远低于现有发动机的。     

抗磨损低摩擦的活塞裙部涂层

介绍了一种经久耐用的可以减小汽油机摩擦功和CO2排放的新型抗磨损低摩擦的活塞裙部涂层。适应了当前高强化发动机和节能减排的市场需求。     

活塞热变形和摩擦研究

一般认为活塞组摩擦损失占发动机总机械功率损失的很大比例。在工作温度下,保持适宜的工作裙部型面和裙部与缸套之间的间隙,对于减少活塞摩擦是非常必要的。现代汽车发动机活塞是由铝合金制成,其热膨胀系数比发动机缸体常用的铸铁材料的热膨胀系数高80％。因此,发动机工作状况时的工作间隙与设计间隙回然不同,所以很需要一个能够计算活塞热膨胀的方法。 本文中,提出了一种三维有限元模型,用来计算活塞的工作温度及其相应的热膨胀,所说的活塞具有不对称的结构特点,如贯通槽、钢嵌片和活塞销座。模型可以用来进行裙部型面的设计,而型面设计很有潜力,能减少磨合时间,减轻摩擦和使活塞的敲击声降至最低限度。     

利用微凹状网纹处理降低气缸孔-活塞环间的摩擦

活塞环外侧圆周面与气缸孔工作表面之间的滑动摩擦力占发动机总摩擦力的25% ～50%，降低活塞环与气缸孔内圆面之间的摩擦可以明显改善燃油耗。从改善发动机燃油经济性出发，着重介绍日本活塞环有限公司为优化气缸内圆面进行微凹处理以降低气缸孔摩擦的新技术、新工艺的基本原理和具体应用方法，评价了上述技术措施对降低燃油耗及CO2 排放的效果。     

新一代进气道喷射自然吸气汽油机开发

为了降低油耗,满足动力性和排放法规要求,上汽开发了新一代进气道燃油喷射(PFI)自然吸气汽油机,应用稳态计算流体力学(CFD)数值分析方法和气道稳流试验方法开发了遮挡式进气道,利用缸内瞬态CFD方法优化开发了燃烧系统,提高了燃烧热效率。采用阿特金森循环并提高压缩比技术,降低了部分负荷油耗。通过1D整机性能分析优化了气体交换,提升了扭矩和功率。通过优化水套,缩短了暖机时间,改善了发动机热管理。新一代发动机采用了大量的降摩擦损失的措施,进一步降低了燃油耗。通过优化正时链和机油泵传动设计,改善了振动噪声。试验结果表明,新一代发动机在原机的基础上降低了5%的新欧洲行驶工况(NEDC)油耗,动力性能提升5%左右,排放满足欧6c法规。新一代汽油机的综合性能在同类机型中处于领先水平。     

DLC薄膜在发动机滑动摩擦副上的应用分析

为了降低发动机的燃油消耗,减轻发动机滑动部位的摩擦(特别是活塞、活塞环与气缸间,以及凸轮与从动件间的摩擦)非常重要。DLC(类金刚石碳)薄膜作为一种减摩涂层材料,具有优异的耐磨性能和摩擦特性,它在发动机滑动摩擦副上的应用是减摩表面处理技术的一个研究方向。本文介绍了DLC薄膜在发动机活塞-活塞环以及凸轮与从动件上的应用,并将DLC薄膜的耐磨性能和摩擦特性与其他减摩材料进行了分析比较。     

组合式凸轮轴的滚压扩张制造工艺

无论是汽油机还是柴油机,降低摩擦损失都是节能的重要途径。气门传动机构的摩擦损失与其惯性力密切相关,所以,减轻气门传动机构各个零件的运动质量可以提高发动机的效能和降低油耗。为此,多德蒙特(Dortmund)大学切屑加工研究所开发了一种将一根管状的内部零件通过滚压连接到外部零件如凸轮和轴颈中去的工艺方法。这种工艺方法首先是减轻了凸轮轴的质量;其次是凸轮和凸轮轴的材料可以采用任意的组合,有助于提高凸轮的接触强度。一、组合式凸轮轴的技术应用 凸轮轴用于气门定时控制,在发动机的整个使用寿命中都是以发动机转速之半运转,这是一种在汽油机或者柴油     

降低发动机摩擦的轴承技术

当前,禁止在内燃机零部件上使用铅作为合金元素的法规业已实施,并且,由于普遍应用混合动力、发动机小型化、低黏度机油、起动-停车系统等新技术来降低发动机的燃油耗及排放,曲轴轴承的工作环境变得更加苛刻。针对曲轴轴承工作环境的变化,着重叙述在实现发动机高功率、小型化及降低摩擦损失等方面开展的摩擦学研究,介绍轴承材料研发及其设计理念的创新与成果,也对在曲轴轴承上应用的新型表面处理工艺及减摩技术进行评价。     

减小发动机摩擦的新型活塞裙部型线

活塞裙部型线是关键设计参数之一,会对水平位移、倾斜运动、机油输送,以及发动机性能产生重要影响。该项研究提出了一种旨在减少活塞与气缸套之间摩擦损失的新型活塞裙部型线。     

某型号发动机曲轴偏置分析

现代发动机主要是将多种先进技术进行有效结合,以便使发动机实现高性能输出,达到降低燃油消耗的目的。为了降低发动机的摩擦功和油耗,文章介绍了发动机曲轴偏置技术,并通过对偏心曲柄连杆机构的运动学分析,得出曲轴偏置对活塞行程、曲轴转角、活塞位移、速度、加速度、侧向力及摩擦平均有效压力的影响。通过与零偏置曲轴的对比分析,可以看出：曲轴偏置技术是改善发动机摩擦和油耗的有效措施。     

评估关键零件摩擦损失对发动机油耗影响的方法研究

为研究关键运动副对发动机性能的影响,以发动机摩擦功分解试验和发动机燃烧理论为基础,建立关键运动副摩擦损失和发动机油耗之间的关系式,结合实例对该计算方法进行验证。计算结果表明:在相同转速下,负荷越低运动副摩擦损失的变化对油耗的影响越敏感;在相同负荷下,除气阀机构外,其它摩擦副均是转速越高运动副摩擦功变化对油耗的影响越敏感;气阀结构恰恰相反。在各关键运动副均减小5%的摩擦损失情况下,活塞组件最高可节油1.07%;主轴承次之,最高可节油0.43%;机油泵、水泵摩擦功变化对油耗贡献最低,基本在0.1%以内。