松孔镀铬缸套磨损机理研究

采用往复式摩擦磨损试验机,从缸套、活塞环零件上切取试样开展试验,通过测量镀铬缸套的摩擦系数、磨损量,观察缸套磨损后形貌、磨粒形貌以及成分并与传统合金铸铁缸套对比,研究松孔镀铬缸套的磨损机理.结果表明:与铸铁缸套相比,镀铬缸套可以大幅降低缸套磨损量,但摩擦系数略高,对活塞环磨损略大;镀铬缸套磨损后表面呈现点状微坑形貌,磨粒呈片状或薄片状;镀铬层的松孔附近在往复摩擦力的作用下萌生疲劳裂纹,裂纹沿表面平行于滑动方向扩展,直至延伸到表面脱落,形成磨粒,造成磨损.     

CKS活塞环与合金铸铁缸套匹配规律研究

针对CKS活塞环-合金铸铁缸套配对副,将CKS活塞环与不同材质、珩磨纹角度和表面粗糙度的合金铸铁缸套对磨,通过比较各配对副的摩擦、磨损性能和抗黏着性能,研究CKS活塞环与合金铸铁缸套的匹配规律。研究结果表明:当与CKS活塞环配对时,四种材质缸套的抗黏着性能相近,CuVTi材质的缸套表现出较低摩擦系数和磨损量;缸套珩磨纹角度为40°、表面粗糙度为1μm时,摩擦、磨损和抗黏着性能更优。     

活塞环Cu-Sn镀层对球墨铸铁缸套摩擦性能影响

针对高强化工况下活塞环Cu-Sn镀层对珩磨球墨铸铁缸套摩擦磨损性能的影响,采用往复式摩擦磨损试验机,选择单层镀Cr活塞环和多层镀Cu-Sn/Cr活塞环开展摩擦磨损试验,测量摩擦系数和缸套磨损量,分析磨损后的摩擦面形貌和成分.结果表明:相比单层镀Cr活塞环,多层镀Cu-Sn/Cr活塞环与球墨铸铁缸套配对时的摩擦系数和缸套磨损量分别降低2.6%和51.8%;磨损后的缸套表面形貌呈现平坦凸峰,形成了更为平整的平台结构.活塞环Cu-Sn镀层在摩擦磨损过程中会镶嵌到缸套表面,有助于在摩擦表面形成化学反应膜,改善摩擦副微凸体间的接触和摩擦状态,提升球墨铸铁缸套的摩擦磨损性能.     

缸套-活塞环材料摩擦系数的试验研究

为了研究机车柴油机缸套活塞环材料的摩擦学性能,我们设计并制造了一台往复式摩擦磨损试验机。该试验机可在一定范围内实行负荷、速度,机油量的单因素控制,并可同时定性和定量地显示运动中的摩擦力大小．我们利用该试验机对美国GE公司采用的软氮化铸铁缸套-表面镀铬铸铁活塞环材料进行了摩擦学性能的试验研究,得出了该配对副在往复滑动中摩擦系数随负荷和速度变化的关系曲线．     

缸套粗糙度对柴油机运行性能的若干影响

在一台7.6L,179kW四冲程柴油机上试验了四种不同的缸套表面粗糙度。最初的试验动机是在表面粗糙的(Ra≈0.77μm)和光滑的(Ra≈0.26μm)两种缸套上研究平台珩磨的影响。被测的项目有润滑油耗量、漏气量、活塞环和缸套的磨损。发动机经大约1100h试验表明:对于这台发动机,就机油消耗量、活塞环换向之间的缸套磨损以及缸套材料的磨损耗量而言,光滑的平台珩磨缸套效果最佳。     

表面织构对缸套-活塞环摩擦学性能的影响

设计并制备了两种螺纹槽表面织构缸套,采用自制的缸套-活塞环摩擦磨损试验机进行模拟试验.实时采集试验过程中缸压、缸套-活塞环间油膜接触电阻及平均摩擦力,测量活塞环磨损量和缸套表面形貌,与未加工表面织构缸套对比.研究表明:相对于未加工表面织构缸套,表面螺纹条数N为1、螺距S为40,mm、槽宽w为3,mm、槽深宽比e为0.067及表面占有率Sp为0.076的缸套显著提升了缸套-活塞环摩擦副的工作性能,其缸套-活塞环的密封性能提升7.7%,、活塞行程中段的螺纹槽区域能够形成良好的流体动压润滑,油膜的润滑效果提升30.8%,、减摩性能提升7%,、缸套抗磨性能提升37.4%,及活塞环抗磨性能提升49%,;而N为2、S为176,mm、w为3,mm、e为0.067和Sp为0.040的缸套的减摩性能提升2.5%,、缸套抗磨性能提升18.9%,及活塞环的抗磨性能提升32.7%,.     

激光加工微凹坑表面对缸套-活塞环摩擦性能的影响

研究了激光加工微凹坑对缸套-活塞环摩擦特性的影响,通过改变激光微凹坑参数,加工出具有不同微凹坑表面形貌的缸套试件,并对表面形貌进行了测量和表征,基于台架试验获取了试验过程中的缸套-活塞环间的摩擦力、温度和缸套磨损量等参数.将试验结果与表面形貌表征结果结合,研究表面形貌参数与摩擦学特性的关系.定量分析了三维表面形貌参数Sa、Sp、Sv、Vmp、Vmc、Vvv和Spc与摩擦学特性的关系,并给出了可以改善摩擦学特性的参数最佳范围,为表面形貌优化设计提供了依据.     

缸套、活塞环摩擦付的试验研究

一、前言 为了提高内燃机缸套和活塞环摩擦付的使用寿命,改善发动机性能,近几年来对缸套和活塞环的摩擦、磨损和润滑的研究越来越引起人们的重视。因这对摩擦付处于高温、高压和周期性负荷等苛刻条件下工作,它们的相对滑移所消耗的摩擦功约占发动机总摩擦功的65％[1];因此,除要求具有足够的强度外,还应具有良好的摩擦特性。当前缸套和活塞环生产厂都在积极地提高产品的强度、硬度和选用优质合金材料,很有必要根据缸套和活塞环的摩擦磨损机理对照试验结果对它们的配对性做出合理的评价。 二、材料的选择 缸套和活塞环材料,应根据发动机的转速、强化程度和使用场合选用不同的材料,同时应考虑到资源的可能性。     

TND-1处理气缸套材料的边界磨损性能

论文对TND-1工艺处理的两种缸套材料和HT20-40与镀铬铸铁环组成的摩擦副,边界润滑、往复滑动磨损试验进行了研究。结果表明:缸套采用TND—1工艺处理对提高缸套——活塞环摩擦副的耐磨性是非常有效的。     

缸套-活塞环摩擦状态转化形貌特征演变规律分析

针对柴油机缸径为110,mm珩磨铸铁缸套在润滑不良时的拉缸问题,通过设计贫油试验,获得往复运动行程止点附近在不同摩擦阶段的表面形貌,以自相关函数表征取向特征,以分形维数表征表面形貌在各个方向的分形特征,量化描述表面形貌在摩擦状态转化过程中的演变规律.结果表明:从停止供油到发生黏着磨损,自相关函数幅值逐渐增大,摩擦表面的取向特征逐渐增强;分形维数在摩擦表面各方向上逐渐减小,精细复杂程度降低.在黏着磨损发生前,缸套表面形貌经历了"抛光"阶段,各向分布的分形维数趋近于1.5.     

双螺纹凹槽织构对缸套-活塞环摩擦磨损性能的影响

设计了一种双螺纹凹槽织构,通过数控精密机械加工技术在柴油机缸套内表面加工不同深度的双螺纹凹槽,槽深分别为50μm、100μm、150μm、200μm、250μm,槽宽均是3mm。在同一负荷、同一转速下通过TCLPR-1缸套-活塞环摩擦磨损试验机研究不同深度凹槽织构对缸套-活塞环摩擦磨损性能的影响。试验结果表明:不同深度双螺纹凹槽对缸套-活塞环的接触电阻阻值、表面粗糙度和表面性能有较大的影响;合适深度(150μm)的双螺纹凹槽能够增大油膜厚度,提高油膜润滑状态,降低磨损,减小粗糙度,同时提升缸套的储油能力和支承性能;不合适深度(50μm)的凹槽织构的性能却相反。     

缸套承载表面的珩磨质量

缸套对活塞和活塞环的运转特性影响很大,因此不仅要求有良好的活塞和活塞环以及理想的润滑油,而且对于缸套的质量也相应提出了要求。 图1概括了影响发动机运转状态的缸套特性。 从图中可以看出,缸套的几何形状不应有偏差,在工作负荷下更不应该出现偏差;缸套材料所具有的显微组织、硬度和化学成分同样是影响发动机运转状态的重要因素,目前缸套的材料仍然采用片状石墨铸铁。     

柴油机缸套活塞环粗糙度对机油消耗的影响研究

以某车用柴油机缸套及第一道活塞环作为研究对象,利用Ringpak软件研究其摩擦副表面粗糙度参数对发动机机油消耗的影响规律。研究结果表明:首道活塞环密封外圆面的粗糙度对机油消耗的影响体现在环在缸套表面的刮油、布油特性。随着活塞环粗糙度增加,当表面轮廓均方根偏差Rq≤0.4μm时,环的刮油作用减弱,机油消耗呈现略微减小趋势;而当粗糙度进一步增加,环的布油作用增强,机油消耗则会随之明显上升。对于采用平台珩磨型式的气缸套,缸套表面简化后的沟槽形貌特性参数对机油在其表面的流动和分布特性有重要的影响,并进而改变机油通过第一道环进入燃烧室和在缸套表面蒸发消耗的机油消耗总量。随着沟槽深度的增加,在深度≤2μm时,机油消耗呈小幅度增加特征,当深度在2~6μm之间变化时,机油耗会随之减小,而当深度6μm时,机油耗则呈显著增加的趋势。随着沟槽宽度的增加,机油消耗变化呈现先减小后增加的规律,宽度为25μm时机油耗最小。随着沟槽与缸套周向的夹角减小,机油在缸套沟槽内的的流动性能变差,机油蒸发量大幅增加,机油消耗量随之增加。随着缸套表面沟槽密度的增加,机油消耗为先减小后增加的特性,当密度约为每米1 700条时,机油耗最小。     

有关微坑缸套中微坑参数优化的研究

对微坑式缸套内表面进行了微观分析,运用流体动压润滑理论建立了微坑缸套-活塞环润滑理论的数学模型,并应用有限差分法和超松弛迭代法对此求解,最后应用数值分析的方法在理论上对微坑的微观几何形貌和分布特,点等参数进行了优化.相关实验表明,微坑参数优化情况完全达到了相关要求,证明了使用微坑缸套能明显减少缸套和活塞环的磨损、机油耗量和有害物排放量.     

活塞环耐磨球墨铸铁材料

1 导言现代的奥托发动机要求活塞环能在高负荷下具备承受各种应力的能力.另外,降低产品的成本又意味着刺激汽车工业使用铸铁来代替钢制部件.铸铁的石墨含量具有良好的润滑作用.球墨铸铁完全可达到所要求的强度,并与钢质材料相媲美.均匀分布的硬质点,保证了材料的抗磨性和抗粘结性的能力.本文通过对中型车辆用油环的研究,获得了普通铸铁活塞环和铌合金球墨铸铁活塞环在同等条件下的试验结果.2 含有碳化物的活塞环在研究铌合金球墨铸铁活塞环时,首先必须考虑基体及基体内所含的碳化物.在含有碳化物的活塞环材料中基体将比碳化物软,因而基体的磨损较碳化物快.这样碳化物质点总是高于基体.又因碳化物晶体的结构有所不同,其熔点均高于缸套壁的熔点,对此,基体的机械应力略有降低,咬着力减小.为能保持住磨擦表面的碳化物质点,避免其脱落,铌合金球墨铸铁的基体必须具备足够的强度.     

活塞环缸套组光洁度选择

<正> 为改善发动机跑合性能与减小磨损,必须合理选择活塞环缸套组的最佳光洁度。活塞环缸套组工作表面的光洁度,是决定其运行状况的一个基本参数。工作表面在接触区的摩擦力、存油性以及抗磨性等,与表面光洁度有直接关系。光洁度也决定了油膜厚度、承载能力和活塞环与缸套之间间隙中的流体阻     

内燃机活塞环-缸套摩擦学特性试验研究

以活塞环、缸套小样为试件,在Rtec MFT-5000型多功能摩擦磨损试验机上进行活塞环-缸套试件摩擦学特性模拟试验,研究富油润滑条件下,不同载荷、不同往复频率工况下7种不同表面结构试件的摩擦学性能.试验结果表明:缸套表面粗糙度并非越小、越光滑越好,不同的工况应匹配不同的粗糙度,粗糙度匹配合理可减小摩擦副的摩擦因数;不...     

激光微造型柴油机缸套的试验研究

采用激光微造型加工技术,在某柴油机气缸套工作表面上,加工出规则的交叉网纹型微观形貌.其表面评定参数优于传统平台网纹缸套,网纹沟槽清晰、分布均匀,网纹沟槽的深度和一致性增加,缸套表面平整,增加了承载面积.而装机试验表明,装配激光微造型缸套的柴油机工作正常,各性能参数稳定,缸套和活塞环之间摩擦学性能优于平台网纹珩磨缸套,发动机机油消耗比采用后者时降低了48.1%,活塞漏气量下降了49.2%.     

烧结活塞环和密封环的发展

在论述现代内燃机粉末冶金活塞环之前,有必要简要地概括近年来活塞环铸铁合金的发展,并用现代摩擦学的要求来判断现代的活塞环合金。 最初,采用含磷灰铸铁的活塞环和缸套是很成功的。可是,随着高负荷柴油机和航空发动机的发展,它们的抗擦伤能力和耐磨性已满足不了要求。合金铸铁较大地改进了耐磨性,但是,为满足日益增长的发动机寿命的要求,对第一环,甚至是整套活塞环表面复以硬而耐磨的涂层,在这方面、表面镀硬铬是很成功的。如今,低机油耗的要求又促使设计高效的刮油环,在这边界润滑条件下,已经发现有些镀铬的活塞环出现粘着     

点燃式发动机活塞顶环槽磨损的研究

随着点燃式发动机热负荷和机械负荷的不断增长,活塞顶环槽容易出现严重磨损.研究发现有几种因素影响着活塞环槽磨损,例如活塞环表面粗糙度和硬度等,但是主要影响因素是活塞环槽侧面和活塞环侧面的干摩擦接触.分别从活塞和活塞环的角度提出了降低环槽磨损的措施.经过几种方案的试验,结果表明,采用过共晶铝硅合金活塞,环槽为碟形槽,活塞环为圆角处理的扭曲气体渗氮钢环,可有效降低环槽的非正常磨损.