納米流體對內(nèi)燃機(jī)動接觸燃燒室部件潤滑摩擦特性影響初探.pdf

1、隨著內(nèi)燃機(jī)動力性能和工作強(qiáng)度的提高，動接觸燃燒室部件活塞組-氣缸套承受著越來越苛刻的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷，高溫高壓將會造成潤滑油膜破裂、活塞環(huán)-氣缸套摩擦副發(fā)生干摩擦等不良后果，嚴(yán)重影響到內(nèi)燃機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。這就要求活塞環(huán)-氣缸套摩擦副在工作過程中不僅要具有較小的摩擦阻力來降低能量損失，同時還要達(dá)到較好的抗磨損能力來保證其一定的工作壽命。因此，如何使活塞環(huán)-氣缸套摩擦系統(tǒng)得到更有效的潤滑成為提高內(nèi)燃機(jī)效率、降低內(nèi)燃機(jī)功耗的關(guān)鍵之一。

2、 納米流體作為一種新型工質(zhì)，由于其特殊的物理和化學(xué)特性而在諸多領(lǐng)域得到初步應(yīng)用。已有研究表明某些種類的納米流體在強(qiáng)化傳熱的同時可以起到很好的減摩抗磨效果。在內(nèi)燃機(jī)研究領(lǐng)域，納米流體優(yōu)秀的換熱性能與減摩抗磨特性對內(nèi)燃機(jī)動接觸燃燒室部件的強(qiáng)化換熱和改善潤滑具有深刻的意義。本文嘗試將納米流體應(yīng)用于改善內(nèi)燃機(jī)動接觸燃燒室部件的潤滑摩擦研究中，以期加快納米流體在內(nèi)燃機(jī)工程領(lǐng)域的應(yīng)用。具體研究工作有： 1.系統(tǒng)綜述了內(nèi)燃機(jī)動接觸燃燒室部件

3、摩擦和傳熱、納米流體改善潤滑摩擦和強(qiáng)化傳熱的研究發(fā)展與現(xiàn)狀，論述了將納米流體應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)工程領(lǐng)域的重要意義。 2.采用兩步法制備了不同質(zhì)量百分比的銅合金-潤滑油納米流體和碳包鐵-潤滑油納米流體。利用重力沉降法和高倍光學(xué)顯微鏡驗(yàn)證其分散穩(wěn)定性。詳細(xì)闡述納米流體熱物性理論模型的發(fā)展過程及最新成果。測量不同質(zhì)量百分?jǐn)?shù)碳包鐵-潤滑油納米流體和銅合金-潤滑油納米流體的粘度并總結(jié)出其粘度隨質(zhì)量百分?jǐn)?shù)和溫度變化的規(guī)律。 3.對所制備納

4、米流體進(jìn)行四球極壓抗磨試驗(yàn)、四球長磨試驗(yàn)以及模擬內(nèi)燃機(jī)循環(huán)工況條件下的銷-盤摩擦磨損試驗(yàn)，考察納米流體相對于基礎(chǔ)潤滑油在減摩抗磨性能上的改善情況及其在內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域中應(yīng)用的潛力。 4.在上述實(shí)驗(yàn)以及理論預(yù)測模型研究的基礎(chǔ)上，建立了活塞組-氣缸套在應(yīng)用納米潤滑油情況下的非穩(wěn)態(tài)熱混合潤滑摩擦數(shù)理模型，在該模型基礎(chǔ)上升級了動接觸部件潤滑摩擦分析軟件包。實(shí)機(jī)模擬了6110型柴油機(jī)燃燒室耦合部件在應(yīng)用納米流體后的潤滑摩擦情況，比較分析了不同納