活塞環(huán)表面織構(gòu)的摩擦學(xué)性能基礎(chǔ)研究.pdf

1、截止到2007年底，我國(guó)汽車保有量為5710 萬(wàn)輛。據(jù)有關(guān)部門(mén)預(yù)測(cè)，到2020年，我國(guó)汽車總保有量有可能突破1.5 億輛，屆時(shí)，我國(guó)汽車年燃料消耗石油將達(dá)2 億噸。目前世界范圍內(nèi)城市中的空氣污染，50％來(lái)自燃油汽車的廢氣排放。往復(fù)活塞式內(nèi)燃機(jī)在汽車上應(yīng)用最為廣泛，它產(chǎn)生的能量中的48％被用來(lái)克服內(nèi)燃機(jī)中的摩擦阻力，而對(duì)于輕型汽車來(lái)說(shuō)，損耗在活塞環(huán)/缸套間的摩擦損失占汽車內(nèi)燃機(jī)摩擦損失的19％，所以改善活塞環(huán)/缸套間的摩擦學(xué)性能，可以保護(hù)

2、環(huán)境和減少能源的消耗。
　　 表面織構(gòu)即在摩擦副表面上加工出具有一定尺寸和規(guī)則排列的幾何形貌，它已經(jīng)被證明是改善表面摩擦學(xué)性能的一種有效手段，現(xiàn)已在缸套、滑動(dòng)軸承、機(jī)械密封以及磁介質(zhì)存儲(chǔ)等許多領(lǐng)域中得到應(yīng)用。
　　 為把表面織構(gòu)技術(shù)真正應(yīng)用到活塞環(huán)上，本文采用模型試驗(yàn)的方法檢驗(yàn)表面織構(gòu)的減摩效果，并優(yōu)化表面織構(gòu)的參數(shù)，為表面織構(gòu)的設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。文中所設(shè)計(jì)的凹坑陣列型表面織構(gòu)的主要參數(shù)有：凹坑直徑、凹坑深度、凹坑所占的

3、面積率等。研究中通過(guò)掩模微細(xì)電解加工方法在模擬活塞環(huán)的小試件表面制作織構(gòu)，選取表面織構(gòu)的上述參數(shù)作為三個(gè)試驗(yàn)因素，每因素取四水平，以摩擦因數(shù)為指標(biāo)，按照正交法進(jìn)行了試驗(yàn)。試驗(yàn)中使用MMW-1A 型摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，對(duì)有/無(wú)織構(gòu)小試件與大試件（模擬缸套）組成的摩擦副在油浴潤(rùn)滑條件下進(jìn)行摩擦學(xué)試驗(yàn)。試驗(yàn)在不同載荷與速度條件下進(jìn)行，研究了表面織構(gòu)對(duì)摩擦因數(shù)的影響，進(jìn)而以摩擦因數(shù)為指標(biāo)對(duì)表面織構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。
　　 研究結(jié)果表明：與無(wú)織構(gòu)相