适用于混合动力车及起动一停车系统的带有聚合物涂层的发动机轴承

内燃机零部件禁止使用铅作为合金元素的法规和降低发动机排放的法规相继实施，对轴瓦的设计和功能产生了十分重要的影响。现已证明，由于制造商趋向于采用起动一停车系统、混合动力、发动机小型化和低黏度机油等各种技术来降低发动机的燃油耗和排放，轴瓦的工作环境变得更具挑战性。发动机轴承通常是在液力润滑状态下工作的，但是，在采用上述技术的同时，要在不危及轴承系统耐久性的情况下延长轴承使用寿命，就不得不在混合润滑或边界润滑状态下工作。可以认为，商用车领域也将开始采用这些技术策略来达到规定的目标。针对这种颇具挑战性的轴承工作环境，Mahle公司开发了一种获专利的无铅聚合物轴瓦表面涂层。这种涂层的基体材料是一种高强度、耐高温、耐化学腐蚀的聚合物。在添加固态润滑剂、金属填充物、黏合增进剂和固化剂后，能使轴瓦具备理想的性能。试验台和发动机试验的结果证实，与传统无表面涂层的轴瓦材料相比，新开发的聚合物涂层材料具有良好的耐磨性和耐疲劳性。这种涂料适用于涂覆在被广泛使用的铝基和铜基底材上。着重阐述新技术对轴瓦工作环境的影响，并介绍一种能改善轴承系统可靠性和完整性的无铅聚合物涂层解决方案。     

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、起动一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。     

牵引电动机轴承的润滑

轴承润滑的主要目的是解决轴承中存在的少量滑动摩擦问题。在轴承中,滚动元件和保持架之间,保持架和导向内、外环之间以及滚动元件和滚道之间都免不了滑动接触。为了避免金属和金属的直接接触,必须对轴承进行润滑。根据润滑膜在摩擦表面间的分布状态,润滑可分为全膜润滑和非全膜润滑。所谓全膜润滑是摩擦面之间有润滑剂,并能生成一层完整的润滑膜,把两摩擦表面完全隔开,摩擦是润滑膜内部分子之间的摩擦,而不是摩擦面的直接接触。这种状态称为全膜润滑。若因摩擦表面粗糙不平或载荷过大,速度变化等因素的影响,使润滑膜遭到破坏,一部分有润滑膜,另一部分为干摩擦,这种     

机车轴承部件润滑材料有效性的声发射测定法

声发射诊断方法可以在轴承部件不解体情况下可靠地测定其润滑材料是否足够 ,并评价轴承部件有无润滑故障。采用这种方法可以使轴承部件修理时的润滑材料加注工序从原来的定期修过渡到状态修 ,不仅节约了润滑材料 ,而且在绝对保证安全运行的条件下延长轴承部件的工作寿命     

第二届同济-朗锐科技国际摩擦学研讨会召开

“汽车、机车和发动机工业中摩擦学的应用”第二届同济-朗锐科技国际摩擦学研讨会于2006年12月12～13日在中国南车集团戚墅堰机车车辆工艺研究所召开。研讨会由同济-朗锐摩擦研究所、德国柏林技术大学、美国麻省理工学院、英国戴纳格莱歇方德费轴承公司、奥地利李斯特内燃机及测试设备公司、美国费德勒莫固公司等联合主办。参加会议的有国内外专家、学者60余人。中科院院士谢友柏、德国柏林技术大学波波夫教授、美国麻省理工学院黄永荣博士、清华大学摩擦学国家重点实验室胡元中教授和同济一朗锐摩擦研究所张朝所长等分别作了“粗糙表面弹流润滑接触的快速计算法”、“计算机辅助工程在发动机研发中的应用”、“汽车发动机的活塞技术”、“活塞动力学模型及对活塞敲缸的影响”、“AVLGLIDE软件中活塞和活塞环摩擦损失的模拟”、“点接触和混合润滑中粗糙表面间的摩擦和磨损的模拟”等24篇精彩的学术报告。     

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。     

齿轮箱轴承的润滑方程分析与温升试验研究

对一种全架悬式低地板轻轨车齿轮箱线路运行中的轴承故障进行研究,为分析齿轮箱轴承温升和润滑之间的关系,进一步优化齿轮箱润滑结构,以降低轴承温度。基于弹性流体润滑原理,建立圆柱滚子轴承线接触几何模型和Reynolds方程、膜厚方程等润滑方程,并用Matlab软件进行数值计算,对于同一种齿轮箱,在轴承滚子转速、润滑油黏度、滚子压力变化相同的同等条件下,得出轴承油膜厚度和温度之间的曲线关系。研究结果表明:油膜处于较薄的状态时,轴承温度较高。由此推出,若轴承部位润滑油量极少,油膜持续处于极薄状态,轴承温度将不断上升。在实践中对齿轮箱的润滑结构进行优化,以增加轴承部位的进油量,经对比试验,优化后轴承润滑油量增加,温度降低。     

无氢类金刚石碳覆膜在车用发动机气门挺杆上的应用

涂覆了无氢类金刚石碳（DLC）覆膜的气门挺杆已在日产汽车公司的V63L汽油机上装车应用。叙述了在发动机机油润滑条件下DLC覆膜的摩擦特性，以及无氢DLC覆膜的密合强度。根据试验结果确认，作为一种新型表面处理工艺，无氢DLC覆膜能实际应用于发动机气门挺杆等零部件，并有效降低零部件的摩擦损失。     

高速动车组轴箱轴承温升故障分析

针对高速动车组轴箱轴承在夏季运营时部分车辆轴箱轴承出现超过温度限值的现象,从轴承的设计制造、轴承装配状态、轴承润滑状态、新旧牌号油脂对比试验及线路试验等方面进行了调查分析,结果显示:轴承油脂的性能可能是导致轴承温升故障的主要因素,采用新牌号油脂能够降低轴承温度约5~10℃,表现出降低轴承温升故障的潜力。     

降低发动机二氧化碳排放的减摩技术

在车用发动机的开发中，改善燃油经济性、减少二氧化碳排放、降低发动机组件的摩擦等都是有待解决的重要课题。基于发动机减摩的常用策略，即降低滑动部位的摩擦因数，降低滑动摩擦部位承受的载荷，缩小滑动部位面积等，介绍近年来发动机减摩技术应用的部分实例，并评价其效果。同时，阐述降低机油泵及辅机皮带传动部件摩擦对发动机减摩的作用及其潜力。     

装有起动-停车系统的发动机及其轴瓦

随着现代内燃机效率的提高,发动机轴承面临的挑战也日益增多。例如,起动一停车系统使曲轴和轴瓦经历混合摩擦阶段的循环数增加,具体取决于行驶状态。Federal—Mogul公司在颗粒增强聚酰胺亚胺的基础上推出一种新型减摩层,它能防止金属减摩层在这种条件下可能会出现的磨损。     

我国高速列车转向架润滑技术

根据高速列车转向架传动系统摩擦副速度和载荷的特点,轴箱轴承均采用脂润滑,传动轴承以油润滑方式为主,传动齿轮均采用油润滑方式。脂润滑设计应考虑润滑脂品牌选择、装配重量、维护保养补脂周期和换脂周期等原则。油润滑设计应考虑油粘度选取,滴油润滑方式和结构型式等原则。润滑油、脂应具备低磨耗、自修复性和故障安全导向性。论述了我国高速列车转向架润滑技术的经验、问题与需求。     

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。     

铁路客车轴承的设计

针对铁路客车轴承的使用特点、工作环境，对客车轴承的设计从选材、润滑。滚动面、保持架、表现处理等方面进行阐述。     

活塞组降低摩擦的潜力及其裙部涂层的影响

降低发动机的内部摩擦是发动机开发的重要目标之一。Mahle公司开发出一种整机摩擦功率试验台，作为重要的开发工具，其不仅能在外源增压倒拖运转情况下，而且能在着火运转的发动机上，对所有对摩擦功率有影响的发动机零部件进行参数试验，确定出活塞组各个结构参数降低摩擦的潜力，并借助于试验设计程序为每种试验方案绘制了摩擦功率特性曲线场。同时，为了查明活塞裙部涂层对降低摩擦和磨损的作用和潜力，对3种不同涂层材料进行了摩擦和磨损试验，然后对各项参数对降低摩擦功率的效果进行排序。它可为发动机试图达到更合理的结构设计提供参考。     

机车车辆滚动轴承用《Буксол》润滑脂

滚动轴承是机车及电动车组走行部分最为重要的摩擦件之一.而轴承的工作稳定性如何在很大程度上取决于其所采用的润滑材料质量的优劣.     

机车柴油机极低摩擦环境构建及应用

机械摩擦副的摩擦磨损是影响设备运行状况、使用效率、服役寿命、能源利用率以及排放物水平的重要因素。提出金属表面自适应增材强化技术工程概念，可以实现机车柴油机金属摩擦副表面极低摩擦状态的在线自适应构建。将功能材料在线介入摩擦接触区域，借助摩擦能量激发功能材料与运动副界面交互作用，通过摩擦化学反应、物理削峰填谷及机械抛光效应，实现摩擦副接触表面的强化改性和自适应增材，自动补偿磨损超差，动态优化配副间隙，靶向修复磨损区域，在固液多元复合润滑状态下实现表面磨损和增材补偿的动态平衡，构建运动副间极低摩擦、极小磨损的运行状态。在机车柴油机中应用表明，金属表面自适应增材强化技术改变了摩擦副间的跑和方式和运动副间摩擦匹配性，可明显降低摩擦副的摩擦磨损、提高设备运行效率、降低设备全寿命周期能耗和运维成本，降本增效、节能减排效果良好。     

高载荷径向滑动轴承的混合润滑状态

径向滑动轴承由于载荷不断提高，给设计工作带来新的问题和困难。混合润滑是其亟待研究的主要问题之一。本文在现有的混合摩擦理论基础上，通过推导补充，建立计算滑动轴承混合润滑的模型。通过实例计算，结果与实际经验是符合的。     

通过强力增压空气冷却实现低温燃烧

为使排气后处理系统设计得尽可能小，必须通过发动机内部措施来降低排放。研究了通过降低增压空气温度使发动机原始排放降低的可能性。在选定的全负荷和部分负荷工作点，通过把气门处的新鲜气体温度从50℃降到O℃，研究其对工作过程和有害物排放的影响。全负荷运转时，在通过增压压力修正使燃烧比恒定和不采用废气再循环（EGR）的状态下，且在温度下降的情况下，得出NOx排放下降40％。此时，黑烟只是略微有些变化，从0．2FSN提高至0．25FSN。不过，这种情况下，即使采用EGR也不会使排放进一步下降。在恒定的增压压力时，温度下降同样能促使NOx排放降低。值得一提的是，在这种状况下会使EGR率上升。将2种措施相结合，视工作点的不同可使NOx排放量从11g／（kW．h）下降至3g／（kW．h），     

机车转向架传动装置的摩擦与润滑技术

根据机车转向架传动装置摩擦副的特点,对轴承和齿轮润滑设计原则进行了分析,并指出了国内目前在机车转向架摩擦与润滑领域存在的不足。