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。     

缸套-活塞环摩擦副的磨损润滑研究现状与发展前景

分析了气缸套-活塞环的磨损润滑机理,并比较了材料表面处理的多种方法,如机械处理、激光珩磨等的优缺点,得出气缸套表面分部处理的思路,并提出了摩擦副减摩润滑的基本研究思路。     

发动机活塞环-缸套低摩擦设计仿真分析

以某直列3缸汽油机为研究对象,建立了仿真计算模型,验证了模型的正确性,利用该模型分析了活塞环结构对活塞环-缸套摩擦副润滑的影响。研究表明:过大或过小的活塞环径向桶面高度都会增加活塞环-缸套摩擦副的摩擦损失;在保证发动机平稳运行的基础上,应尽可能选择小的切向弹力;开口间隙对活塞环-缸套之间的窜气量影响很大,冷态时,该款发动机开口间隙为0.38~0.40mm时最佳。     

柴油发动机气缸套磨损及预防措施

柴油机在工作过程中,磨损是最常见的故障现象.活塞环与气缸套之间过渡磨损可导致气缸内压力下降而达不到工作压力、机油被燃油稀释、油膜变薄、活塞环与气缸套之间形成边界润滑或干摩擦.导致气缸套严重磨损,造成柴油机的动力性、经济性和可靠性下降,甚至影响柴油发动机的正常运行.     

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。     

活塞、活塞环的摩擦以及润滑油粘度对燃料经济性的影响

论述了活塞、活塞环的摩擦以及润滑油粘度对燃料经济性的影响。研究表明,气缸套的润滑主要是流体动力润滑,在活塞运动到上止点时,活塞环和气缸套之间因局部接触而发生混合润滑。通过降低润滑油的粘度和添加减摩剂,可以改善润滑而提高燃料的经济性。     

珩磨角和粗糙度对CuNiCr气缸套摩擦学性能的影响

研究了不同珩磨形貌的CuNiCr气缸套与Cr-Al_2O_3涂层活塞环配副时的摩擦学性能。分析了CuNiCr气缸套磨损表面形貌和元素分布,以及珩磨角和粗糙度对缸套摩擦磨损和抗拉缸性能的影响规律。结果表明,优化珩磨角和粗糙度可以有效改善气缸套的摩擦学性能。珩磨角和粗糙度不仅影响活塞环与气缸套之间的磨损机制,而且还对润滑油膜分布和油膜的保持有较大影响,进而影响其摩擦磨损以及抗拉缸性能。     

基于GT-Suite的活塞环-缸套摩擦特性研究

以活塞环-缸套为研究对象,利用GT-Suite软件建立了活塞环-缸套摩擦模型,将摩擦、润滑和动力学三者耦合起来,同时考虑了活塞环和缸套的扭曲变形、接触表面粗糙度等因素,计算分析标定工况下活塞环-缸套的油膜厚度、油压分布、摩擦力和摩擦功耗。着重分析了不同润滑油温和不同转速条件下第一环油膜厚度和摩擦功耗,结果表明:第一道活塞环处润滑效果差、摩擦功耗高;随着油温升高,油膜厚度显著减少,同时摩擦功耗显著减少,综合考虑润滑和摩擦功耗,发现油温在80~90℃时摩擦特性较为理想;随着转速提高,油膜厚度增加,同时摩擦功耗增加,转速对油膜厚度影响较小,对摩擦功耗有显著影响。     

Prediction on the Wear Status of Cylinder Liner of Engines

应用专用软件AVL_EXCITE Piston＆Rings对活塞环的动力学特性进行了分析,建立了计及活塞环与气缸套之间的流体动力润滑的活塞环动力学模型,计算出发动机运转过程中活塞环与气缸套间的接触力,据此对气缸套的磨损进行预测.预测结果与某些文献中的测试结果基本一致.     

活塞环和气缸套表面形貌对润滑性能的影响

综合考虑缸套热变形、缸套温度场、弹性变形以及润滑油变黏度等因素影响，建立活塞环-缸套摩擦副的瞬态流体动压润滑计算模型，分析发动机工况、活塞环-缸套接触面粗糙度方向和粗糙度大小对摩擦功耗和窜气量的影响。研究发现，当转速升高时，摩擦功耗升高，影响发动机效率；活塞环采用横向粗糙度方向和缸套采用纵向粗糙度方向的组合，能够同时使窜气量和摩擦功耗处于较低的水平；综合粗糙度一致时，采用活塞环表面粗糙度低于缸套表面粗糙度的组合，能有效降低摩擦功耗。     

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。     

液相等离子制备石墨烯润滑添加剂的摩擦磨损特性

石墨烯由于其独特的层状结构与滑移特性,可以加入润滑油中作为固体润滑添加剂来改善润滑性能,满足不断强化的柴油机对高性能润滑油的需求.通过液相等离子方法制备了1 nm左右的石墨烯薄片,并运用超声振荡分散法以质量分数0.05％ 加入RP-4652D润滑油中,采用往复式活塞环-气缸套摩擦磨损试验机,研究了温度对石墨烯润滑油添加剂摩擦磨损性能的影响规律.结果表明:当试验温度为150℃,180℃,210℃时,加入石墨烯润滑油的摩擦系数比未加入石墨烯润滑油时分别降低了10.8％,6.1％,8.8％,气缸套磨损量分别降低了14.0％,7.9％,6.0％;随着试验温度升高,两种润滑油对应气缸套表面珩磨纹逐渐减少,但石墨烯润滑油对应气缸套磨损表面的珩磨纹路保持程度比未加入石墨烯润滑油对应气缸套的好;未加入石墨烯润滑油的气缸套珩磨平台和沟槽内都存在S,P,Zn等摩擦化学反应物成分,而加入石墨烯润滑油的气缸套珩磨平台存在摩擦化学反应物成分,珩磨沟槽基本不存在摩擦化学反应物成分,这可能是软质片层状的石墨烯被带至珩磨表面充当固体润滑剂,对珩磨纹起到填补作用,同时片层状材料的滑移特性减少了气缸套表面摩擦化学反应膜消耗.     

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。     

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。     

发动机气缸套磨损谱编制方法研究

通过对气缸套-活塞环进行润滑分析,得到了不同曲轴转角位置活塞环的微凸体载荷分布及磨损速率。结合动载荷特点对Archard磨损计算模型进行了修正,同时根据载荷分级对发动机工况进行了离散,计算得到了各离散网格单元内的磨损参数,基于发动机整机载荷谱,采用时间插值方法,编制了典型任务剖面下的气缸套磨损谱。     

表面织构活塞环与CuO纳米润滑油协同润滑特性数值研究

建立了活塞环-缸套流体动压润滑数值模型,研究表面织构和CuO纳米润滑油对活塞环协同润滑机理。研究结果表明:CuO纳米润滑油能有效减小粗糙接触力,降低磨损,但会引起流体黏性剪切力增加;活塞环织构表面与缸套之间形成的微动压效应对动压润滑有促进作用,能有效减小流体摩擦力,减少摩擦损失,但在上下止点附近会导致粗糙接触力增加,磨损加剧;活塞环表面织构的位置会影响其摩擦性能,对比发现中间织构效果最好,与无织构活塞环相比能减小摩擦损失5.17%;表面织构和CuO纳米润滑油之间存在协同润滑作用,合适浓度的纳米润滑油和一定尺度的表面织构能在减少活塞环摩擦损失的同时降低磨损。本研究中中间织构活塞环和体积分数0.5%CuO纳米润滑油组成的协同润滑能达到最佳润滑性能。     

柴油机钢活塞的摩擦特性

据预测,卡车柴油机功率的提高会进一步增加铸铁活塞和钢活塞的需求量,因而对活塞的润滑状态进行了研究。采用浮动衬套法对铸铁活塞和钢活塞的摩擦特性进行了测量分析,为了便于比较,也给出了传统铝活塞的摩擦特性。为了分析活塞的摩擦特性及研究中的新发现,对活塞的二阶运动也进行了测量分析。研究结果表明,铸铁活塞在压缩上止点为边界润滑状态,其原因可能是活塞与气缸套间隙过大导致活塞倾斜角度过大,钢活塞由于裙部机油润滑充分,在上止点及下止点处于流体润滑状态。     

气缸套的磨损原因及正确维护

发动机气缸套和活塞环是在高温、高压、交变载荷和腐蚀的情况下工作的一对摩擦副.长期在复杂多变的情况下工作,其结果是造成气缸套磨损变形,影响了发动机的动力性、经济性和使用寿命.认真分析气缸套磨损变形的原因,对于提高发动机的使用经济性有十分重要的意义.     

内燃机气缸—活塞环组润滑状态分析

本文介绍了内燃机活塞环组润滑状态分析方法，富油分析和贫油分析，讨论了内燃机结构参数对气缸－活塞环组润滑状态的影响，提出了活塞环组润滑状态分析的模型。     

基于摩擦学的温拌沥青润滑性能评价方法与影响研究进展

为准确认识温拌技术对沥青及混合料工作性的改善机理，通过对境内外文献的搜集与整理，探析旋转黏度法在评价温拌沥青降温效果方面的不足，基于摩擦学理论总结了现有温拌沥青润滑性能试验方法，并评述不同试验方法的特点，最后分析不同温拌技术对沥青润滑性能的影响差异。结果表明：温拌技术降温机理差异性、矿料间沥青状态的特殊性及黏度对剪切速率的依赖性，是导致旋转黏度法无法准确评价温拌沥青工作性改善的重要原因。4球摩擦试验、球-板摩擦试验和沥青边界润滑试验均能评价温拌技术对沥青润滑性能的改善效果，但沥青边界润滑试验中的摩擦副材料及结合料状态与真实状况更符合；不同温拌技术对沥青润滑性能的改善效果优劣为表面活性温拌技术>机械发泡温拌技术>有机添加剂温拌技术。