内燃机活塞环——缸套材料摩擦磨损性能研究
摘要
本论文主要研究活塞环-缸套材料的摩擦磨损。活塞环和缸套是内燃机的关键零部件，又是易磨损件，它的质量好坏直接决定着内燃机质量的优劣。
本论文首先论述了摩擦磨损的有关基础理论和研究方法，特别针对实验方法和实验手段作了较为详细的研究。然后深入探讨了活塞环-缸套之间的摩擦磨损的特点，结合有关试验机的设计方案，利用钻铣床作为实验台和动力源，自行设计了适用于研究活塞环-缸套之间摩擦磨损的实验和测量装置，丰富了实验手段，利用它可以设计进行多种工况、载荷、转速条件下的实验方案。通过正交实验，对利用该装置得出的实验结果进行分析，进行了两种材料的磨合过程分析，材料影响分析，载荷影响分析，转速影响分析，工况(润滑)影响分析。通过比较分析，得出了活塞环-缸套在不同条件下的摩擦磨损特性。本论文得出的活塞环-缸套材料的摩擦磨损特性，对实际生产有一定的参考价值。
The paper is mainly focused on the abrasion process between piston ring and cylinder. Piston ring, which is apt to be worn out, is the key part of engine. The quality of piston ring affects the capability of engine. Abrasion between piston and cylinder is mainly abrasive wear.
After the discussion of some fundamental theory and research ways about abrasive wear, the paper deeply studies the mode and specialty of abrasion between piston ring and cylinder. By studying the design of other experiment machine, I took drill machine as the base and power, and then devised the measure equipment and experiment equipment that is can be used to research the friction and abrasion between piston ring and cylinder. The equipment provides more experiment ways. On the base of the equipment we can design more research project under variable condition, load and rotate speed. I analyzed the experiment results produced by the equipment and found it accorded with the wear law. At the same time I acquired the abrasion characteristic about the wear between piston ring and cylinder. I reached the due study aim and result.
本论文首先论述了摩擦磨损的有关基础理论和研究方法，特别针对实验方法和实验手段作了较为详细的研究。然后深入探讨了活塞环-缸套之间的摩擦磨损的特点，结合有关试验机的设计方案，利用钻铣床作为实验台和动力源，自行设计了适用于研究活塞环-缸套之间摩擦磨损的实验和测量装置，丰富了实验手段，利用它可以设计进行多种工况、载荷、转速条件下的实验方案。通过正交实验，对利用该装置得出的实验结果进行分析，进行了两种材料的磨合过程分析，材料影响分析，载荷影响分析，转速影响分析，工况(润滑)影响分析。通过比较分析，得出了活塞环-缸套在不同条件下的摩擦磨损特性。本论文得出的活塞环-缸套材料的摩擦磨损特性，对实际生产有一定的参考价值。
The paper is mainly focused on the abrasion process between piston ring and cylinder. Piston ring, which is apt to be worn out, is the key part of engine. The quality of piston ring affects the capability of engine. Abrasion between piston and cylinder is mainly abrasive wear.
After the discussion of some fundamental theory and research ways about abrasive wear, the paper deeply studies the mode and specialty of abrasion between piston ring and cylinder. By studying the design of other experiment machine, I took drill machine as the base and power, and then devised the measure equipment and experiment equipment that is can be used to research the friction and abrasion between piston ring and cylinder. The equipment provides more experiment ways. On the base of the equipment we can design more research project under variable condition, load and rotate speed. I analyzed the experiment results produced by the equipment and found it accorded with the wear law. At the same time I acquired the abrasion characteristic about the wear between piston ring and cylinder. I reached the due study aim and result.
引文
[1] 王小同，刘英杰，孙希泰等．材料的磨料磨损．北京：机械工业出版社，1990
[2] W．H．克劳斯．汽车发动机设计．北京：人民交通出版社，1992
[3] 高彩桥．摩擦金属学．哈尔滨：哈尔滨工业出版社，1988
[4] 张清．金属磨损和金属耐磨材料手册．北京：冶金工业出版社，1991
[5] 王野平．活塞环最佳断面形状的探讨．内燃机学报，1999，(3)：299-302
[6] 张移山，孔宪梅，陈大融．磨合过程中缸套表面形貌变化的计算机仿真．摩擦学学报，1999，(2)：151-155
[7] 桂长林．内燃机活塞环-缸套摩擦功耗的设计计算方法之研究．摩擦学学报，1994，(4)：328-335
[8] 吴国清，方亮，邢建东，张晓峰．磨料尺寸对磨料磨损过程影响的随机模拟．西安交通大学学报，2001，(5)：527-531
[9] 方亮，高义民，周庆德．磨粒磨损中磨粒几何外形参数的分析方法．摩擦学学报，1995，(4)：348-354
[10] 吴国清，张晓峰，方亮，邢建东．两体磨料磨损的三维动态模拟．摩擦学学报，2000，(5)：360-363
[11] 刘辊，桂长林，谢友柏．活塞环-缸套润滑状态周向不均匀性的研究．内燃机学报，1997，(3)：281-289
[12] 柴苍修，全书海，张贵贤等．活塞环-环槽磨损试验机研究．摩擦学学报，1997，(3)：248-252
[13] 方亮，杜道山，张晓峰等．三体磨损中的塑性变形磨损．西安交通大学学报，2003，(2)：111-114，146
[14] 樊静波，刘晶．磨料磨损若干问题的试验研究．宁夏工程技术．2002，(2)：155-158
[15] 刘辊，桂长林，谢友柏．活塞环组摩擦及润滑特性的综合分析．摩擦学学报，1998，(1)：32-38
[16] 陈凌珊，陈伯贤，陈定文等．内燃机活塞环磨损试验研究．摩擦学学报，1998，(4)：365-368
[17] 桂长林．影响内燃机活塞环-缸套擦伤的因素及防擦伤的摩擦学设计．摩擦学学报，1998，(3)：283-287
[18] 刘辊，刘小君，桂长林．内燃机活塞环-缸套擦伤的理论分析与试验模拟．内燃
机学报，1999，(2)：198-201
[19] 温诗铸．摩擦学原理．北京：清华大学出版社，2002
[20] 陈定文，袁慧，李克天等．活塞环磨损特性的预测方法及应用．内燃机工程，1998，(2)：61-65
[21] 焦明华，桂长林．柴油机活塞环机油耗及其影响因素分析．合肥工业大学学报，1992，(1)：115-121
[22] T．曼格，W．德泽尔．润滑剂与润滑．北京：化学工业出版社，1982
[23] 葛中民，侯虞铿，温诗铸．耐磨损设计．北京：机械工业出版社，1991
[24] 谭延昌，赵玉华．金属与合金物理性能．沈阳：东北大学出版社，1993
[25] F．P．鲍登，D．秦伯．固体的摩擦与润滑．北京：机械工业出版社，1982
[26] 金永昕．工程摩擦学．杭州：浙江大学出版社，1994
[27] 江耕华等．机械传动设计手册．北京：煤炭工业出版社，1992
[28] 张大伦等．材料力学．上海：同济大学出版社，1987
[29] 杨黎明，黄凯，李恩至等．机械零件设计手册(修订版)．北京：国防工业出版社，1993
[30] 葛志祺等．机械零件设计手册(第三版)．北京：冶金工业出版社，1994
[31] 庞怀玉，杨铁男，高国生等．机械制造工程学．北京：机械工业出版社，1997
[32] 曹惟庆等．连杆机构的分析与综合．北京：科学出版社，2002
[33] 蔡春源等．新编机械设计手册．沈阳：辽宁科学出版社，1993
[34] 周仲荣，Léo Vincent．微动磨损．北京：科学出版社，2002
[35] 金锡志．机器磨损及其对策．北京：机械工业出版社，1996
[36] 张鄂．铁谱技术及其工业应用．西安：西安交通大学出版社，2001
[37] 郑林庆．摩擦学原理．北京：高等教育出版社，1994
[38] 李松山等．摩擦学与密封件．北京：机械工业出版社，1993
[39] 刘玉岭，孙以材，孟庆浩．压力传感器的设计制造与应用．北京：冶金工业出版社，2000
[40] 侯国章．测试与传感技术．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1998
[41] 陈魁．试验设计与分析．北京：清华大学出版社，1995
[42] 戴雄杰．摩擦学基础．上海：上海科学技术出版社，1984
[2] W．H．克劳斯．汽车发动机设计．北京：人民交通出版社，1992
[3] 高彩桥．摩擦金属学．哈尔滨：哈尔滨工业出版社，1988
[4] 张清．金属磨损和金属耐磨材料手册．北京：冶金工业出版社，1991
[5] 王野平．活塞环最佳断面形状的探讨．内燃机学报，1999，(3)：299-302
[6] 张移山，孔宪梅，陈大融．磨合过程中缸套表面形貌变化的计算机仿真．摩擦学学报，1999，(2)：151-155
[7] 桂长林．内燃机活塞环-缸套摩擦功耗的设计计算方法之研究．摩擦学学报，1994，(4)：328-335
[8] 吴国清，方亮，邢建东，张晓峰．磨料尺寸对磨料磨损过程影响的随机模拟．西安交通大学学报，2001，(5)：527-531
[9] 方亮，高义民，周庆德．磨粒磨损中磨粒几何外形参数的分析方法．摩擦学学报，1995，(4)：348-354
[10] 吴国清，张晓峰，方亮，邢建东．两体磨料磨损的三维动态模拟．摩擦学学报，2000，(5)：360-363
[11] 刘辊，桂长林，谢友柏．活塞环-缸套润滑状态周向不均匀性的研究．内燃机学报，1997，(3)：281-289
[12] 柴苍修，全书海，张贵贤等．活塞环-环槽磨损试验机研究．摩擦学学报，1997，(3)：248-252
[13] 方亮，杜道山，张晓峰等．三体磨损中的塑性变形磨损．西安交通大学学报，2003，(2)：111-114，146
[14] 樊静波，刘晶．磨料磨损若干问题的试验研究．宁夏工程技术．2002，(2)：155-158
[15] 刘辊，桂长林，谢友柏．活塞环组摩擦及润滑特性的综合分析．摩擦学学报，1998，(1)：32-38
[16] 陈凌珊，陈伯贤，陈定文等．内燃机活塞环磨损试验研究．摩擦学学报，1998，(4)：365-368
[17] 桂长林．影响内燃机活塞环-缸套擦伤的因素及防擦伤的摩擦学设计．摩擦学学报，1998，(3)：283-287
[18] 刘辊，刘小君，桂长林．内燃机活塞环-缸套擦伤的理论分析与试验模拟．内燃
机学报，1999，(2)：198-201
[19] 温诗铸．摩擦学原理．北京：清华大学出版社，2002
[20] 陈定文，袁慧，李克天等．活塞环磨损特性的预测方法及应用．内燃机工程，1998，(2)：61-65
[21] 焦明华，桂长林．柴油机活塞环机油耗及其影响因素分析．合肥工业大学学报，1992，(1)：115-121
[22] T．曼格，W．德泽尔．润滑剂与润滑．北京：化学工业出版社，1982
[23] 葛中民，侯虞铿，温诗铸．耐磨损设计．北京：机械工业出版社，1991
[24] 谭延昌，赵玉华．金属与合金物理性能．沈阳：东北大学出版社，1993
[25] F．P．鲍登，D．秦伯．固体的摩擦与润滑．北京：机械工业出版社，1982
[26] 金永昕．工程摩擦学．杭州：浙江大学出版社，1994
[27] 江耕华等．机械传动设计手册．北京：煤炭工业出版社，1992
[28] 张大伦等．材料力学．上海：同济大学出版社，1987
[29] 杨黎明，黄凯，李恩至等．机械零件设计手册(修订版)．北京：国防工业出版社，1993
[30] 葛志祺等．机械零件设计手册(第三版)．北京：冶金工业出版社，1994
[31] 庞怀玉，杨铁男，高国生等．机械制造工程学．北京：机械工业出版社，1997
[32] 曹惟庆等．连杆机构的分析与综合．北京：科学出版社，2002
[33] 蔡春源等．新编机械设计手册．沈阳：辽宁科学出版社，1993
[34] 周仲荣，Léo Vincent．微动磨损．北京：科学出版社，2002
[35] 金锡志．机器磨损及其对策．北京：机械工业出版社，1996
[36] 张鄂．铁谱技术及其工业应用．西安：西安交通大学出版社，2001
[37] 郑林庆．摩擦学原理．北京：高等教育出版社，1994
[38] 李松山等．摩擦学与密封件．北京：机械工业出版社，1993
[39] 刘玉岭，孙以材，孟庆浩．压力传感器的设计制造与应用．北京：冶金工业出版社，2000
[40] 侯国章．测试与传感技术．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1998
[41] 陈魁．试验设计与分析．北京：清华大学出版社，1995
[42] 戴雄杰．摩擦学基础．上海：上海科学技术出版社，1984