以汽油和甲醇为燃料时小型二冲程发动机摩擦特性比较

发布时间：2021-09-23 16:51

　　采用往复振动机模拟小型二冲程发动机运转工况,实验研究汽油和甲醇为燃料时发动机气缸和活塞环间的摩擦特性,并比较分别使用润滑油新油、润滑油老化油、润滑油新油和老化油的混合油作为润滑油时气缸和活塞环间的摩擦特性。结果表明,以甲醇为燃料时的摩擦因数和磨损量均小于以汽油为燃料时的摩擦因数和磨损量,特别是使用添加了润滑油新油的燃料时的摩擦因数和磨损量最小。通过黏度和热重（TG）分析,探讨甲醇燃料改善气缸和活塞环间的摩擦特性的原因,结果表明,甲醇燃料具有较高的黏度和较低的摩擦因数,因而以甲醇为燃料时可以降低磨损。 

【文章来源】：润滑与密封. 2020,45(05)北大核心CSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

往复振动机装置图

各混合燃料在30 ℃时的黏度值如图2所示,图中横坐标为燃油和润滑油的体积比,Oil表示为润滑油,Fuel表示为燃油。可以看出:甲醇混合燃料的黏度比汽油混合燃料的黏度大,且黏度值随着混合燃料中甲醇比例的增加而逐渐减小;汽油及甲醇混合燃料中含有老化油的混合燃料比含有新油的混合燃料的黏度大。表2所示为5.8和11.6 N负荷时混合燃料的平均摩擦因数与30 ℃时混合燃料的黏度数据。可以看出:相同润滑油的混合燃料,黏度大的摩擦因数小,这是因为黏度大的混合燃料更易形成油膜并保持,上部试验片和下部试验片之间充分润滑,所以摩擦因数小;但是含有老化油的混合燃料的摩擦因数,比含有老化油和新油混合润滑油和新油的混合燃料的摩擦因数大,这是因为老化油在老化过程中润滑油中的低沸点成分挥发减少,造成黏度增大而使得内部摩擦增大,因而摩擦因数变大。另外,从表2中还可看出,甲醇燃料和汽油燃料的黏度值有很大差异,表现为甲醇燃料的黏度均大于1,而汽油燃料的黏度均小于1。这主要是因为甲醇混合燃料中润滑油和甲醇的极性相反而互不相容,所以使用甲醇混合燃料时,接触面可以保持较高的黏度,处于混合润滑状态而使得摩擦因数较小。在汽油混合燃料中,由于汽油和润滑油极性相同,润滑油被稀释而黏度降低,处于边界润滑和混合润滑状态而使得摩擦因数较大。

从图3所示的润滑油新油TG分析结果可以看出,试验用的润滑油在50～150 ℃时挥发的低沸点成分占25%左右(主要为煤油),在230～370 ℃挥发的成分为高沸点成分,占70%左右,剩下的5%左右的成分为润滑油中添加的清净剂和分散剂。润滑油老化油中无低沸点成分,50～150 ℃时质量未减少,其他温度下TG分析结果和润滑油新油大体相同。从润滑油新油、老化油、新油和老化油的混合油TG分析结果来看,润滑油老化油与新油和老化油的混合油中基本无低沸点成分,所以它们的黏度比润滑油新油高,使得试验时添加了润滑油老化油与新油和老化油混合油的燃料的摩擦因数和磨损量都比添加润滑油新油的燃料高。图4 汽油和润滑油混合燃料的TG分析结果


本文编号：3406071