基于表面处理工艺及形状优化的活塞环滑动摩擦降低技术

发动机的总机械损失中,活塞组件因滑动阻力引起的摩擦损失约占40%~60%。活塞环外侧圆周面与气缸工作表面之间存在较大的滑动摩擦力,会造成发动机的功率损失。降低上述摩擦损失是活塞组件研发过程中有待解决的课题。通过对活塞、活塞环、气缸等部件接触部位的形状进行优化,以及采用高效的表面处理工艺形成适当的表面粗糙度,来达到降低活塞环滑动摩擦损失的目的,同时也介绍近年来部分典型表面处理工艺的应用实例及其效果。     

基于CFD的离合器回油过程仿真研究

文章采用CFD技术对某离合器进行回油过程液压缸压力及活塞位移进行分析,并对比了活塞摩擦力和油温对回油过程的影响,分析结果表明:活塞摩擦力增大会导致液压缸内压力降低,但对活塞的关闭时间影响较小;低温下由于油的粘度较大,对离合器活塞关闭时间会有较大影响。通过CFD分析可以为离合器回油参数设计提供指导。     

活塞销偏置对EQ6100型汽油机摩擦损失功率和噪声的影响

通过对发动机点火运行时活塞组摩擦力及发动机整机噪声的实时测量，研究了活塞销正，反偏置量对ＥＱ６１００型汽油机摩擦损失功率和噪声的影响，研究结果表明，活塞销反偏置可以减小ＥＱ６１００型汽油机的摩擦损失，而对其噪声的影响很小。     

节油型活塞环的开发

在汽车发动机的开发中,提高机械效率、降低机械损失越来越受到重视。本文主要研究了减少活塞摩擦力特别是降低油环弹力的方法以及采用两道环结构时改善其密封性的措施。     

与性能需求保持同步的永久性活塞涂层

压力下的活塞润滑为了提高内燃机功率和燃油效率的要求,工程师们对发动机重新进行了设计。重新设计后,活塞受影响程度最大,因为其与气缸处摩擦的增强不仅会影响活塞性能,而且还会损坏整个发动机。为了提高活塞应对被增加的摩擦力的能力并提高发动机的工作性能,与过去的活塞相比,现在的活塞重量更轻、热膨胀更小、热传导性更好。但在做功;中程期间,     

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。     

降低活塞摩擦的技术

对汽油机摩擦损失的研究表明,在低、中转速区域,活塞系统的摩擦损失占汽油机总摩擦损失的20%左右,而在高转速区域,这一比例还会增加。因此,降低活塞系统的摩擦具有降低燃油耗的效果。同时,在车用发动机燃油耗目标限值越来越严格的背景下,更有必要关注活塞的减摩技术。介绍了实用的活塞系统减摩技术,包括减轻活塞质量,以及直接降低活塞摩擦的技术,分析了活塞裙部的减摩效果,着重介绍了在工艺和设计方面可有效降低活塞裙部摩擦的技术措施。研究结果表明,结合减轻活塞质量等降低活塞摩擦的措施,可降低发动机燃油耗约3%。     

多活塞卡钳

正Q:高性能车为什么要配多活塞制动卡钳?多活塞卡钳有什么好处?读者:秋名山学徒A:多活塞卡钳顾名思义它拥有多个活塞并且多数为对向放置。多个活塞的好处在于卡钳的体积会比较大,所以可以安置更大的制动片,使摩擦力也得以加大。另外由于采用多个活塞,而每个活塞都有制动液推动,这样让施加于制动片的压力也同时增大,配合较大的制动片自然就能加大     

适用于高燃烧压力和减少传入冷却液的热损失的活塞设计

作为标准铝活塞的替换方案,带冷却油道的单体(也叫整体)球墨铸铁活塞已经得到发展,可用于大功率柴油机上。这种活塞允许燃烧压力为3000磅/英寸~2(207巴)。由于活塞顶表面平均温度提高了180°F(100℃),所以活塞从燃烧室吸入的热量较少。要进一步减少传入冷却液的热损失,可以采用不冷却的组合活塞。根据二维有限元分析,金属顶的结构预计可减少热损失60％,陶瓷顶不会有更大的效果。     

发动机活塞组摩擦力实时测量装置及试验研究

系统地阐述了发动机缸套活塞组瞬态摩擦力的测量方法。在对浮动缸套法的原理进行仔细的研究及对其难点进行详细的分析之后，一种改进的具有某些显优点的测量装置被开发出来。并利用这引装置，测出了各种工况下缸套活塞组的摩擦力的变化。     

大型单缸柴油机利用高膨胀比循环改善热效率

为了说明柴油机通过控制最佳的压缩比和膨胀比来获得热效率改善的效果。使用带可变气门正时,并配装外部增压系统的大型单缸柴油机进行验证试验。试验装置可组合多种有效的压缩比与膨胀比,装备3个不同活塞,以获得18.0~26.0的几何压缩比。研究结果表明,由于增加有效膨胀比和高的压缩比,总指示热效率得到改善,同时,由于急剧增加的机械损失与泵气损失,制动热效率降低。另外,验证了通过扩大膨胀比,过度的排气损失能够有效地转换为有效功。     

提高铝制活塞高温耐久性的新技术

现代柴油发动机的温度和压力日益增加。因此,为了保持足够的强度储备,铝活塞必须提高高温下热力机械耐久性能。辉门采用局部后处理高载荷活塞区域的DuraBoWl技术,能够增加活塞使用寿命达4～8倍。技术挑战由于比钢活塞更轻巧,具备良好制造特性,而且生产铸铝活塞成本更低廉,因此铝活塞在当今全球汽车市场上被广泛使用。但是,当前和未来的高载荷柴油发动机发展对铝活塞材料的使用形成了挑战。为了满足客户和法规要求,发动机升功率和扭矩输出不断增加,使柴油活塞承受日益增加的缸内燃烧压力>200bar和燃烧室温度>400℃。在这样的工作条件下,在承受最高热力机械载荷的活塞区域,传     

基于热障涂层的发动机活塞组件-缸套减摩方案研究

降低摩擦损失是提高整机经济性并降低碳排放的有效途径.包括活塞环和活塞在内的活塞组件,工作条件恶劣,活塞组件-缸套系统的摩擦损失可占整机近50％.活塞组件往复运动过程中,在冲程的不同位置其速度不同,活塞组件-缸套的润滑模式也不同.在靠近上下止点处,较高的润滑油黏度对改善润滑和降低接触摩擦有利;在冲程中间处,更低的润滑油黏...     

基于有限元的活塞组摩擦产热计算分析

基于有限元方法建立了活塞组摩擦产热计算模型,通过发动机工作过程的计算得到了活塞组摩擦产热计算所需的运动学和动力学边界。以某12缸增压柴油机为研究对象,计算得到了标定工况下其活塞组瞬时摩擦力及瞬时摩擦产热功率随曲轴转角的变化,活塞组平均摩擦产热总功率及其在活塞环、活塞裙部、气缸套的分配,以及活塞组摩擦产热所导致的活塞组、气缸套温升情况,计算分析了转速和负荷对活塞组摩擦产热的影响。     

活塞—环—气缸系统实现摩擦、磨损和润滑油控制的优化方法

在活塞式发动机上,缸套温度对于摩擦和润滑油油膜厚度的影响最为强烈。随着缸套温度的升高,流体动力的摩擦力和因此而引起的摩擦损失减少。同时,活塞环上的润滑油油膜厚度减薄,上止点和下止点换向部位的混合摩擦力增大,磨损增大。 缸套温度不变的情况下,随着转速提高,流体动力的摩擦力和摩擦损失增加。油膜增厚,混合摩擦力减小,磨损也减较。 缸套温度相同的情况下,压力负荷增大,油膜厚度变薄,尤其是在膨胀冲程时,混合摩擦力增强,同时磨损也增加。 在几种试验用的第一道压缩环的轮廓线之中,对于摩擦、磨损和润滑油控制来说,有一种最佳的断面轮廓线。在目前工作情况下,这是与经过了大量研究且在长期运用实践中成熟了的环截面的试验结果相符的。 摩擦和油膜厚度、混合摩擦力和环与缸套磨损比率、以及油膜厚度和油耗之间的相互关系表明,利用此种类型的试验装置,能够准确地测得有关的物理关系并且可以应用在批量生产的发动机上。     

车用汽油机点火运行时活塞组摩擦损失微小变化的评定方法

本文介绍了怎样用台架试验法来评价车用汽油机点火运行时活塞组摩擦力的微小变化。     

大幅提高热效率的新结构节油内燃机

在内燃机中,提高压缩比一直是降低油耗的主要方式,压缩比提高后,会相应减少燃烧室的容积损失,但由于汽油机受爆燃限制,柴油机受最大爆发力的影响,提高压缩比的幅度有一定限度,燃烧室容积也很难变得更小直至消除。为了消除燃烧室容积损失,提出了利用辅助曲轴带动辅助活塞与气缸内的活塞相配合运转的节油内燃机结构方案,并介绍了这种节油内燃机的工作过程和提高效率的途径。     

对活塞裙部刚度的评价

<正> 对汽车发动机活塞提出的要求,首先是工作可靠和使用寿命长。制定活塞裙部刚度的评价准则,就可能在决定活塞结构过程中进行比较,并选择保证增加活塞可靠性的最优方案。     

大功率柴油机活塞连杆组机械损失分析

某大功率柴油机的整机机械损失试验研究表明,活塞连杆组机械损失占比最大,后续着重开展该组件机械损失研究。考虑到整机试验难以考察活塞连杆组各摩擦副机械损失,因此借助仿真方法开展其机械损失分配研究,并通过各分项机械损失之和与修正试验数据对比验证模型有效性。在此基础上,进一步研究了活塞连杆组机械损失随最高燃烧压力和转速的变化规律,为该柴油机未来强化和机械效率提升提供依据。     

某大功率柴油机机械损失试验研究

为了获得某大功率柴油机的机械损失随机油温度和转速的变化规律以及各系统的机械损失组成比例,采用倒拖法进行了机械损失试验研究。试验表明,同一转速下,机油温度每升高10℃,平均机械损失压力减小约0.01 MPa;将倒拖法测得的机械损失通过Chen-Flynn模型进行修正,和油耗线法测得的平均机械损失压力相比,倒拖法更为准确;获得了各系统的机械损失分配比例,其中活塞连杆组的机械损失所占比例最大,活塞平均速度为11.7m/s时所占机械损失比例达65.5%。