江苏省科技支撑计划项目(BE2013805) 作品数:5 被引量:41 H指数:4 相关作者: 尹必峰 钱晏强 孙韶 卢振涛 夏禹 更多>> 相关机构: 江苏大学 更多>> 发文基金: 江苏省科技支撑计划项目 国家自然科学基金 江苏省高校优势学科建设工程资助项目 更多>> 相关领域: 动力工程及工程热物理 机械工程 更多>>
活塞环表面镀铬与激光微织构的复合工艺研究 被引量:4 2016年 为了从实际加工的角度探究表面镀铬工艺和激光微织构工艺经济有效的结合方式,以某单缸柴油机压缩环为研究对象,结合镀铬和激光微织构两种表面加工工艺的特点,通过系列工艺试验确定合理的加工顺序和加工参数。结果表明:先表面镀铬后激光加工的工艺顺序更为合理;当激光脉冲频率为1 600 Hz、单脉冲能量达到0.4 m J时能够在硬铬涂层表面加工出凹坑;选取合理的激光加工参数后,活塞环外圆面能够形成直径为21.43-89.49μm,深度为2.42-11.98μm的圆形凹坑;在合适的脉冲能量和脉冲次数条件下,凹坑直径仅与单脉冲能量有关,凹坑深度只由脉冲次数决定。研究结果为探索在活塞环上应用复合表面加工技术的可行性提供了参考,也为表面织构从理论成果拓展到实际应用奠定了基础。 孙韶 刘强宪 夏禹 尹必峰关键词:镀铬 柴油机缸套表面织构协同润滑效应 被引量:8 2014年 为研究织构间协同润滑效应,基于平均Reynolds方程及微凸体接触方程,建立缸套表面织构混合润滑理论模型,模拟不同凹腔、沟槽织构布置方案的润滑性能.通过重点分析流体动力润滑及混合润滑区域的油膜压力分布来阐述织构间的协同润滑机理,由此对发动机单个工作循环的油膜厚度变化这一表象特征进行说明,并解释量纲为1的摩擦力及摩擦平均有效压力这两个摩擦性能指标的变化.研究表明:表面织构间存在的协同润滑效应能使润滑油从高压油膜区域向低压油膜区域流动,从而降低油膜压力峰值,增加瞬时油膜厚度,强化油膜承载能力;织构间协同润滑效应改善缸套-活塞环摩擦学性能,体现为在流体润滑区域降低油膜压力梯度,在混合润滑区域减少微凸体接触;与沟槽相比,凹腔更能发挥织构间协同润滑效应. 尹必峰 钱晏强 汪博文 孙韶关键词:柴油机 缸套 表面织构 柴油机缸套活塞环粗糙度对机油消耗的影响研究 被引量:12 2016年 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。 尹必峰 汪博文 钱晏强 孙韶 吴立来 宋建华关键词:柴油机 缸套 活塞环 粗糙度 机油消耗 柴油机活塞环结构及配合对机油消耗影响研究 被引量:8 2015年 在缸内燃烧过程试验与活塞环组热负荷数值模拟的基础上,利用Ringpak软件建立了车用柴油机机油消耗的计算模型,以某车用柴油机第一道梯形不对称桶面活塞环为研究对象,研究其关键结构及配合参数对机油消耗的影响规律,并通过实测机油耗试验对模型进行验证。结果表明:第一道活塞环桶面型线会影响环的刮油特性,当环桶面度e和有效宽度B的比值在9/1000和18/1000之间时,机油耗随着e/B增加而缓慢增加,而当e/B小于9/1000或者大于18/1000时,机油耗急剧增加;在活塞环运动过程中环与环槽的接触方式会改变其桶面型线,当环与环槽内侧接触时,环容易发生扭曲,在上行程时e值增加,环在使用中后期的磨损量得到弥补,机油耗降低;改变活塞第二环岸结构会影响一环和二环间区域的压力分布,进而影响一环的密封性,当缩进结构与环槽不连通且截面积大于1.5mm2时,机油耗显著减小,当缩进结构与环槽相通且截面积大于1.5mm2时,机油耗开始恶化。 尹必峰 汪博文 钱晏强 吴立来 宋建华关键词:内燃机 柴油机 活塞 活塞环 机油耗 缸套表面复合织构润滑性能理论及试验研究 被引量:13 2014年 通过建立织构化缸套活塞环混合润滑理论计算模型,基于织构协同润滑机理模拟分析,设计、计算了槽腔及交叉沟槽2种复合织构,同时结合摩擦学性能试验,研究了复合织构对摩擦副润滑性能的影响。结果表明,复合织构润滑性能明显优于单一织构,较槽腔复合织构而言,交叉沟槽织构在改善润滑摩擦性能方面效果更好。复合织构改善润滑的原理是:在上止点处通过协同叠加形成局部高压油膜,从而缩小了混合润滑范围;在行程中部区域通过协同互补有效地弥补了空化区域的油膜压力衰减,从而延展了有效承载面积。相比单一凹腔织构,槽腔复合织构在各行程中部区域的最小膜厚比可增加34.3%左右,交叉沟槽织构可增加57.6%,槽腔复合织构的循环摩擦功耗可降低8.2%,交叉沟槽织构可降低19.7%。摩擦磨损试验结果显示,相对于未经织构试样,织构试样表面的润滑性能可得到显著改善,尤其是交叉沟槽织构,其摩擦系数最大可降低48.1%。 尹必峰 钱晏强 卢振涛 汪博文 孙韶关键词:缸套 润滑性能