納米潤滑油改善內(nèi)燃機(jī)氣缸套-活塞環(huán)摩擦副潤滑摩擦性能的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、氣缸套-活塞環(huán)摩擦副是內(nèi)燃機(jī)中最為重要的摩擦副之一，其潤滑摩擦性能的好壞直接影響整個(gè)內(nèi)燃機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性、耐用性甚至壽命。隨著內(nèi)燃機(jī)向著高功率密度的方向發(fā)展，燃燒室內(nèi)的壓力、溫度也相應(yīng)不斷提升，導(dǎo)致氣缸套-活塞環(huán)摩擦副的潤滑條件變得更加苛刻，因此改善氣缸套-活塞環(huán)摩擦副的潤滑摩擦性能，提高內(nèi)燃機(jī)燃油經(jīng)濟(jì)性，延長內(nèi)燃機(jī)的使用壽命，在現(xiàn)代內(nèi)燃機(jī)發(fā)展中具有重要的意義。
　　大量的研究結(jié)果表明：將納米顆粒作為潤滑油添加劑可以顯著提高潤滑油的

2、摩擦學(xué)性能，納米潤滑油作為一種新型潤滑介質(zhì)，已在內(nèi)燃機(jī)潤滑摩擦領(lǐng)域引起廣泛關(guān)注。本文將納米Cu顆粒、納米SiO2顆粒以及納米富勒烯顆粒作為潤滑油的添加劑添加到基礎(chǔ)油中，通過極壓實(shí)驗(yàn)、長摩實(shí)驗(yàn)和變工況實(shí)驗(yàn)考察納米潤滑油在不同潤滑狀態(tài)下的摩擦學(xué)性能，利用表面分析技術(shù)揭示其改善潤滑摩擦的機(jī)理，最后對適用于實(shí)際內(nèi)燃機(jī)，對內(nèi)燃機(jī)無二次污染的納米潤滑油的材料進(jìn)行探討。具體的研究內(nèi)容如下：
　　（1）采用“分散法”制備了納米Cu、納米SiO2和

3、納米富勒烯潤滑油，并對其懸浮穩(wěn)定性進(jìn)行研究；利用粘度計(jì)對所配置的納米潤滑油的黏溫特性進(jìn)行分析。
　?。?）利用四球摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)對納米潤滑油進(jìn)行極壓實(shí)驗(yàn)和長摩實(shí)驗(yàn)，以此來模擬活塞靠近上止點(diǎn)附近時(shí)氣缸套-活塞環(huán)摩擦副處于混合潤滑的狀態(tài)，以及活塞遠(yuǎn)離上止點(diǎn)時(shí)氣缸套-活塞環(huán)摩擦副處于流體動壓潤滑的狀態(tài)，分別考察納米潤滑油的極壓性能和減摩性能。長摩實(shí)驗(yàn)后，通過場發(fā)射掃描電鏡（FE-SEM）對鋼球磨斑表面形貌進(jìn)行觀察分析，揭示三種納米潤滑油

4、改善潤滑摩擦的作用機(jī)理；通過四球摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)比較三種納米潤滑油在相同濃度下的摩擦學(xué)性能。根據(jù)極壓實(shí)驗(yàn)和長摩實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，論證了將納米SiO2潤滑油應(yīng)用于實(shí)際內(nèi)燃機(jī)的可能性。
　?。?）為了更加真實(shí)地模擬內(nèi)燃機(jī)氣缸套-活塞環(huán)摩擦副的運(yùn)動形式、接觸形式、工況以及潤滑狀態(tài)，采用對置往復(fù)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī),模擬實(shí)際內(nèi)燃機(jī)氣缸套-活塞環(huán)摩擦副的運(yùn)動形式（往復(fù)運(yùn)動）和接觸形式（面接觸），以及內(nèi)燃機(jī)上止點(diǎn)附近潤滑油的潤滑摩擦環(huán)境，以真實(shí)內(nèi)燃機(jī)氣缸套