柴油机活塞环镀层摩擦学特性研究

对镀铬、喷钼和陶瓷复合镀铬的柴油机球墨铸铁活塞环的摩擦学性能进行了试验研究.试验结果表明,3种活塞环中,高硬度的铬层、陶瓷颗粒和储油微孔隙的存在使陶瓷复合镀铬活塞环具有最佳的耐磨性,其磨损系数仅为镀铬环的14.5%、喷钼环的0.02%;喷钼活塞环摩擦因数最低,但其磨损系数是陶瓷复合镀铬活塞环的49.6倍.     

两种陶瓷化活塞环-气缸套副

为提高沙漠车用发动机的活塞环-气缸套副的抗磨拉磨损能力，研制了两种以碳化物陶瓷为工作表层硬质相的陶瓷化环-套副，即陶瓷复合涂层活塞环和激光陶瓷合金化活塞环对陶瓷复合涂层气缸套。通过摩擦学试验、模拟沙漠使用环境下的发动机台架试验和沙漠车使用考核，证实了这两村新型环．套到的减摩和耐磨特性。介绍其制备工艺特点及使用效益。     

柴油机活塞环缸套摩擦学特性研究

利用CETR摩擦磨损试验机测试分析了柴油机常用的4种表面功能层活塞环与4种合金铸铁材料缸套摩擦副的摩擦因数和磨损系数,结合摩擦界面形貌和成分分析,初步确定了不同活塞环-缸套摩擦副的磨损机制.研究结果表明,陶瓷复合镀层活塞环-缸套摩擦副具有稳定和优良的摩擦学特性,耐磨性大幅度提高;镀铬环-缸套摩擦副物理化学性质稳定,但摩擦因数和磨损系数高;喷铜环-缸套摩擦副物理化学性质不稳定,出现钼颗粒剥落和形成表面复合膜等现象,摩擦因数曲线出现拐点,缸套和活塞环都具有最大的磨损系数.     

高PV车用摩擦材料的研究

研究了以Al2O3为基分添加和复合添加固体润滑组元石墨和氮化硼制备的三种陶瓷磨擦材料的组织组成、微观结构特征及力学性能,并在MG-200磨损试验机上进行了不同温度下的摩擦磨损试验研究.结果表明三种摩擦材料均具有良好的耐磨性能和较高的摩擦系数,其中含BN的摩擦材料比含石墨的摩擦材料具有更好的力学性能和摩擦磨损性能,可适合于高速重载(高PV)车辆离合器使用.     

渗陶缸套摩擦学性能研究

利用试验室模拟方法对3组活塞环-缸套配副(CKS环-缸套、CKS环-渗陶缸套、DLC环-渗陶缸套)的摩擦磨损性能进行了试验研究。研究结果表明,缸套经渗陶处理后,磨损减少21%,摩擦系数下降14%。当采用DLC环与渗陶缸套配副时,配副的磨损进一步减小。陶瓷颗粒的高硬度及阻碍摩擦扩散效应是渗陶处理改善缸套耐磨性的主要原因。     

Mo元素对热喷涂铁基涂层组织和摩擦性能的影响

为解决铝合金发动机缸体耐磨性差的问题,采用等离子喷涂技术在铝合金表面制备了不同Mo含量的铁基涂层(XPT-512-Mo),研究了Mo元素对涂层组织结构及摩擦磨损性能的影响.结果表明:XPT-512-Mo铁基涂层主要由铁素体(F)和M o相组成,其截面形貌呈现典型的热喷涂层状结构.摩擦磨损性能表明:在干摩擦/油润滑工况下,随着金属Mo的加入,XPT-512-Mo系涂层的磨损率均有所降低,尤其以低Mo含量的XPT-512-30Mo涂层的摩擦磨损性能最为优异,其原因在于涂层磨损表面形成了MoO3和Fe3 O4的复合氧化物膜层,促进了氧化物的协同润滑作用,发挥了显著的润滑及减摩作用.     

自动变速器表面涂层齿轮温度场特性的仿真与试验研究

齿轮表面涂层是提高变速器齿轮疲劳寿命的有效方法。本文中基于非线性有限元法、传热学和涂层摩擦学理论,将轮齿之间摩擦产生的热视为热源,采用摩擦磨损试验机获得涂层表面的摩擦因数,精确计算稳态条件下涂层齿轮的摩擦热流密度和对流系数;运用ANSYS有限元软件,对某7速双离合器自动变速器涂层齿轮进行不同涂层厚度下温度场的数值仿真,揭示了涂层摩擦因数、转速和转矩等参数对齿轮稳态温度场的影响;采用红外热成像仪在齿轮动力循环加载试验台上测试了不同工况下的齿轮表面温度。结果验证了仿真模型的准确性,并表明,涂层后齿轮摩擦因数的减小可有效降低齿轮的最高本体温度。本研究为变速器齿轮的抗胶合和表面改性设计提供参考依据。     

发动机缸套金属陶瓷涂层高频重载摩擦磨损试验研究

为了研究金属陶瓷涂层缸套表面的抗磨性能,采用SRVⅣ摩擦磨损试验机,模拟活塞环—气缸套的工况条件,测量缸套试样的动态摩擦因数和磨损深度,并通过扫描电镜探测和金相分析,观察磨损表面形貌。结果表明,喷涂缸套的温度升高和无润滑状态都会增加摩擦因数和磨损率,在400N重载下摩擦因数能迅速趋于平稳,在80℃和99℃时,磨损率仅为3.08×10-6 mm3/(N.m)和8.76×10-6 mm3/(N.m)。干摩擦时喷涂缸套的磨损率为2.76×10-5 mm3/(N.m),而普通缸套在载荷降至200N时磨损率已达1.38×10-4 mm3/(N.m)。缸套与高铬渗碳环配对的磨损形式表现为塑性变形,而与磷化铸铁环配对时出现黏着磨损。与200N相比,在400N载荷的摩擦试验后缸套表面粗糙度Ra值下降的幅值较小,但轮廓支承长度率较大。硬度值差别过大的两种材料不适宜作摩擦副配对材料。     

汽车用碳纤维复合摩阻材料的摩擦磨损特性研究

在采用正交设计优化碳纤维复合摩阻材料的基础上，针对汽车制动器衬片的实际工况，研究了碳纤维复合摩阻材料的摩擦磨损特性及磨损机制分析了碳纤维含量、强度及表面状态等对磨损机制的影响。研究结果表明，碳纤维复合摩阻材料的磨损性能、工作寿命及抗热衰退性能均明显高于传统的石棉摩阻材料。     

DLC涂层对齿轮材料20CrNiM0及35CrMo摩擦学特性的影响

研究了DLC涂层对配副20CrNiMo和35CrMo摩擦磨损特性的影响，并分析了二者的磨损机理。试验结果表明，DLC表面处理显著提高了这两种材料的摩擦磨损性能。经DLC处理后，20CrNiMo和35CrMo配副的摩擦系数由未处理时的0．090下降到0．068，磨损率分别减少了91％和97％；DLC处理改变了这两种材料的磨损机制，由未处理的点蚀和微点蚀转变为微磨粒磨损。     

汽车发动机活塞环陶瓷涂层工艺及性能研究

从活塞环苛刻的工况出发,研究适合活塞环的表面强化工艺,分析等离子喷涂工艺表面处理的技术特点,探讨喷涂陶瓷涂层活塞环的性能变化     

基于高温磨损试验的活塞环区温度限值研究

合理控制活塞环区温度可避免润滑油结焦引起的活塞环卡滞、扭断,防止因活塞环槽、活塞环过度磨损失去对高压燃气的密封而导致的窜气、烧机油甚至活塞报废故障。通过开展不同温度下的活塞环槽-活塞环材料级高温磨损试验,以CD 10W/40润滑油结焦、高镍奥氏体铸铁活塞环槽-球墨铸铁活塞环的过度磨损为评价依据,确定活塞环区的合理温度范围,为活塞结构、材料及加工工艺优化设计,冷却系统的有效布置,以及活塞和活塞环的热损伤抑制提供依据。     

活塞环/气缸套磨损性能的试验研究

根据柴油机活塞环/气缸套快速磨损模拟试验结果,分析了铌铸铁活塞环的磨损性能,对比考察了活塞环外圆是否镀铬对气缸套磨损性能的影响。试验结果表明,铌铸铁活塞环的磨损性能有显著提高,外圆未镀铬的铌铸铁油环与气缸套材料有良好的匹配性能。装机使用表明,铌铸铁油环与原镀铬油环相比,具有成本低、耐磨性好和无镀铬污染等优点。     

陶瓷颗粒含量对 Cr-Al 2O3活塞环抗黏着性能的影响

通过贫油试验的方法对陶瓷颗粒含量分别为0,1．01％,1．68％,2．82％,3．45％,4．38％的 Cr‐Al2 O3活塞环的抗黏着性能进行评价,并探讨了 Cr‐Al2 O3活塞环镀层中陶瓷颗粒含量对活塞环抗黏着性能的作用机制。试验结果表明：含有陶瓷颗粒的 Cr‐Al2 O3环的抗黏着性能优于不含陶瓷颗粒的 Cr‐Al2 O3环,且其抗黏着性能与陶瓷颗粒含量相关。当陶瓷颗粒含量为2．82％时,抗黏着性能最好,陶瓷颗粒含量在0～2．82％时,Cr‐Al2 O3环抗黏着性能随陶瓷颗粒含量的增多而提高,陶瓷颗粒含量大于2．82％时,Cr‐Al2 O3环抗黏着性能随陶瓷颗粒含量的增多而降低。     

中磷缸套与铬钼铜活塞环的磨损机制

利用SRV高温磨损试验机模拟了缸套一活塞环在上止点区域的工作状态，研究了中磷(MP)缸套／铬钼铜(CrMoCu)环在190℃的高温环境和不同载荷下的磨损形式，分析了材料副在相应条件下的磨损机制。研究结果表明，在较轻载荷下、环、套表面主要为均匀的磨料磨损，环表面还出现了小区域的疲劳剥落；在中等载荷下，环、套表面除了磨料磨损外，还呈现了明显的粘着现象；在重裁条件下，磨损形式为磨料、疲劳、粘着、氧化和犁沟式混合磨损。     

提高车用发动机活塞环摩擦学性能的试验研究

制备了直接离子渗氮环与超声滚压加工-离子渗氮环两类摩擦学试样。利用电子显微镜、硬度计、X射线衍射仪和能谱仪,对表面改性层进行了表征,分析了超声滚压预处理对316L不锈钢活塞环离子渗氮行为的影响;在润滑油条件下,使用往复式摩擦磨损试验机,对比考察了直接渗氮环和超声滚压-渗氮环的摩擦学性能。结果表明,超声滚压-渗氮环相对于直接渗氮环渗氮层的氮含量增加了2.9倍,显微硬度提高了1.1倍,摩擦因数降低了0.04,耐磨性提高了2.8倍。发动机台架试验表明,超声滚压-渗氮环与硼铸铁氮化气缸套的匹配性最好。     

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。     

力之星摩托车纳米金陶发动机

纳米金陶发动机采用全铝合金纳米陶瓷技术缸体、微弧氧化陶瓷技术活塞及TiN陶瓷活塞环。该系列发动机耐磨、减小摩擦、导热好、提升功率、节油并有利于环境保护。     

基于润滑分析的活塞环二维磨损数值模拟研究

进行了活塞环的二维磨损分析 ,联解了二维雷诺方程、膜厚方程和载荷平衡方程 ,分析了活塞环磨损量及磨损极限 ,并以试验结果对理论分析做了验证。