内燃机活塞-缸套系统减摩抗磨研究进展

发布时间：2021-09-24 01:18

　　总结了内燃机活塞-缸套系统摩擦磨损的研究成果,从润滑油改良、表面改性、动力学特性方面综述了系统的减摩抗磨研究方法与技术的发展现状,讨论了润滑模型、润滑添加剂、表面织构、缸套珩磨、表面涂层与动力学特性对系统减摩抗磨的影响,分析了系统的摩擦磨损机理。研究结果表明:活塞-缸套系统的润滑特性具有非线性特征,润滑状态与添加剂对系统减摩抗磨有较大的影响,系统润滑状态的不确定性导致多种润滑模型并存,需进一步建立系统综合润滑模型,同时需深入探讨润滑油添加剂最佳减磨剂量及减磨机理;表面改性技术（表面织构、珩磨与涂层）可以大大减少系统表面的摩擦磨损,由于织构位置分布、加工参数、加工工艺、表面形貌与涂层材料等对接触表面的影响,表面改性技术减摩抗磨的综合发展相对缓慢,需进一步研究表面改性减磨的机理与参数优化方法;活塞-缸套系统的工作条件苛刻,系统各部件的相互作用相互耦合,深入探究动力学特性与摩擦磨损的演化规律关系相对困难,仍需全面考量服役状态下动力学特性与摩擦磨损之间的关系;未来内燃机整机性能的提高将迫使活塞-缸套系统需具备更高的减摩抗磨性能,为实现系统经济性与节能减排的目标,尚需进一步开展系统高效减摩技术。 

【文章来源】：交通运输工程学报. 2020,20(04)北大核心EICSCD

【文章页数】：14 页

【图文】：

活塞失效

内燃机动力装备的工况条件相对苛刻,工作环境较为极端,促使新型高速大功率动力装备技术要求越来越高。活塞-缸套系统作为高性能柴油机能源转换的核心部件,其摩擦磨损导致的能量损耗约占整个动力装备摩擦能量损耗的40%～55%[1-3](图1～2),很大程度降低了柴油机的功率转化及服役性能。活塞-缸套系统摩擦磨损导致功耗加大、功率和可靠性下降等,甚至发生活塞环过度磨损(图3)、缸套拉缸(图4)等故障使其工作性能产生突发性转变,严重时将导致机毁人亡事件,因此,为提高新一代内燃机动力装置的转化效率,实现节能减排,围绕活塞-缸套系统的减摩抗磨问题成为研究热点及难点之一。图2 摩擦损失分布

摩擦损失分布


本文编号：3406808