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1、第20卷第3期机电产品开发与创新Vol.20,No.3·开20发07与年创5新月·Development&InnovationofMachinery&ElectricalProductsMay.,2007减少汽车低温启动及运行磨损的方法周华祥,宁朝阳,王雪红(湖南工业职业技术学院,湖南长沙410007)摘要:汽车中的发动机,50%的气缸磨损发生在启动过程中。低温启动和低温运行对发动机的磨损影响最大。根据摩擦润滑的基础理论,分析汽车低温启动及运行过程的磨损,提出了进行降低润滑油在低温时的粘度研究;提
2、高边界润滑膜,吸附膜,化学反应膜的载承力研究;磨损表面的在线修复技术的研究;纳米技术在磨擦中的应用研究等技术方案。关键词:减少磨损;低温润滑;纳米技术;方法中图分类号:TH117文献标识码:A文章编号:1002-6673(2007)03-042-03基础上提出了弹性流体动力润滑的油膜厚度计算公式。0引言近几十年来,在混合润滑理论、边界润滑理论、以及纳研究磨损的理论基础是摩擦学。摩擦学(tribology)米润滑技术方面都取得了显著进展。是一门研究相对运动的表面及相关行为的技术科学,主1.2边界润滑
3、与摩擦化学要研究内容包括摩擦、磨损以及润滑等相关领域。边界润滑中其膜通常是通过润滑油中的极压抗磨添加剂来形成的。应用最广的极压抗磨添加剂是二烷基二1基础理论硫代磷酸盐(ZDDP)。用的比较多的减摩添加剂是铝系1.1流体润滑理论和弹性流体动力润滑理论化合物,常用的有二烷基二硫代氨基甲酸硫化氧铝润滑是降低摩擦和磨损的重要手段,1886年(MoDTC)及二烷基二硫代磷酸硫化氧铝(MoDTP)等,Reynolds建立了流体动力润滑的基本方程式,20世纪它们能在摩擦化学过程中在材料表面形成易于剪切的初,St
4、ribeck通过对轴颈轴承的研究,建立了关于润滑MoS,从而降低摩擦。硼酸盐是一种高效多功能无毒无剂粘度、滑动速度、负荷与摩擦系数的关系曲线。味的润滑油添加剂,它的抗磨作用机理主要是以硼酸盐20世纪60年代Dowson等人又在系统的数值计算的形式沉积于摩擦表面或者是在摩擦过程中与金属表面反应生成硼化合物而起抗磨减摩作用。典型的抗磨添加FN剂包括硫化烯烃、磷酸酯及亚磷酸酯、氯化石腊、二烷固体1摩v擦润滑剂基二硫代金属盐等。这些化合物一般含有S-S,C-S,C-系h固体2数C1,O-P等共价键结构。在
5、摩擦作用下这些S.P,C1具边界润滑表面粗糙度Riii:h→0有较高的活性而与金属作用并在金属表面上生成一层与混合润滑金属底材结合牢固而本身又具有低剪切性能的流体润滑FeS,Fe-ii:h≈Ri:h>>R接触力学SO4,FeCl2,FeCI3,FePO4等表面膜。+接触物理与化学1.3纳米润滑技术纳米粒子具有量子效应、小尺寸效应、表面界面效连续力学应、宏观量子效应、大的比表面以及低熔点等独特特粘度!×速度v性。目前,用作润滑油添加剂的纳米粒子主要有纳米单载荷FN质粉体、纳米氧化物、纳米氢氧化物、纳
6、米硫化物、纳图1润滑状态的STRIBCCK曲线米硼酸盐、聚合物纳米微球以及纳米稀土化合物等。纳Fig.1LubricationconditionSTRIBCCKcurve米粒子极易聚集成大颗粒,且这种聚集在热力学上是不收稿日期:2007-03-31可逆的。现在通常采用表面活性剂对纳米粒子进行表面作者简介:周华祥(1956-),男,汽车教研室主任,研究员级修饰。常用的表面修饰剂有:二烷基二硫代磷酸高级工程师;宁朝阳(1963-),男,副教授,硕士研究生。42·开发与创新·(DDP),油酸、二乙基六氧
7、酸(EHA)、硬脂酸、烷基磷6酸酯、含N有机化合物等。241.4金属摩擦副磨损表面在线自修复技术8574从摩擦化学和润滑化学的角度看,自修复技术与传m16,kL统的含S,P,CI等的抗磨添加剂在润滑过程中与金属摩擦58表面发生作用,形成一层化学吸附膜或化学反应膜的作321210用效果是相类似的。-40-2002040t,℃修复剂与金属摩擦副的匹配性。由于金属摩擦副材质的不同(缸套一活塞环、轴承一轴瓦、齿轮等)和工1-E.A.丘达科夫资料;2-0.B.秋鲍夫资料;3-B.M.卡尔尼契科资作条件(如载
8、荷、速度、工作温度等参数)的差异,修料;4-ЛЛ.捷米扬诺夫资料;5-Г.С.拉萨文资料;6-И.A.图示科维奇资料;7-A.A.吉列夫资料;8-Г.С.萨堆李也夫资料复剂能否在相应材质的摩擦副上形成修复层,修复层能否满足摩擦副所处工况的要求等,这就要求修复剂必须图3发动机的起动磨损与温度关系与金属摩擦副的材质相匹配。Fig.3Enginestartingattritionandtemperaturerelations2汽车冷启动过程的磨损分析究表明发动机的启动磨损与温度的关系有如
