表面微结构对柴油机缸套摩擦磨损性能的影响开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1研究的目的及意义：

发动机缸套是发动机的关键零件,作为发动机心脏的缸套和活塞运动副工作机理和缸套加工一直是提高发动机性能的关键。在缸套加工工艺和工具水平上的提高是发动机整体生产工艺水平提高的关键,保证发动机高质量、长寿命的保障[1]。

活塞连杆系统的摩擦功耗可占到整个内燃机机械损失的75%,而缸套-活塞环的摩擦功耗又占活塞连杆系统的75%[2]。ricardoh的研究表明当内燃机以转速1600r/min运转时,活塞连杆系统的损失占机械损失的58%,并指出活塞连杆系统的摩擦功耗是机械损失的最大一部分,但又是最难准确地定量描述的一部分[3]。所以缸套活塞环摩擦系统直接影响着发动机的性能动力性、经济性以及稳定性等。如何使缸套-活塞环摩擦系统在工作过程中能得到有效的润滑是解决内燃机摩擦问题、提高内燃机效率和使用寿命的关键之一。

缸套表面加工出一系列规则排列的织构（如凹槽、凹坑）是解决以上问题的一个很好途径。表面织构技术仅仅是对缸套表面进行微小的改形,使它起到改善摩擦学特性的方法。然而这种事半功倍的效果必须是在准确的设计基础上才能发挥作用,所以并不是任何表面织构都能起到改善其摩擦学性能。哪种表面微结构设计改善其摩擦学性能较好还需进行更深层次的研究。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究的基本内容：

设计制作不同表面织构的缸套样本，对不同表面织构的缸套摩擦磨损性能进行试验。本论文研究将表面纹理技术应用于活塞环表面,是否能实现减小缸套活塞环摩擦副的摩擦力和磨损量,提高内燃机的工作效率和使用寿命。并且找出性能较好的一种表面织构。

2.2研究目标：

以柴油机的缸套-活塞环摩擦副为研究对象，综合考虑不同形状以及尺寸的表面纹理结构，加工出不同表面纹理后通过实验分析不同表面纹理结构对缸套-活塞环润滑性能的影响。旨在为柴油机缸套-活塞环表面纹理的优化与应用提供依据，提高柴油机缸套-活塞环系统的摩擦学性能。

2.3拟采用的技术方案及措施：

1、在进行缸套内表面纹理结构加工时，对每个纹理结构几何尺寸的确定是在综合前人研究成果以及理论分析的基础上选定的。论文中主要用到四个缸套，分别为表面环形槽、表面凹坑、表面凹槽以及未经后期处理的原始缸套。试验过程中与缸套配合的活塞环未做任何后期处理，并且每个缸套开始运行之前均需换新的活塞环与其配合。

3. 研究计划与安排

第1周搜集与课题相关的的文献，阅读搜集到的文献并写读书笔记。

第2周搜集相关的英文文献并翻译。

第3周阅读相关期刊论文，构思自己的研究方向和试验方法。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]李为松.缸套微坑加工技术的应用基础研究[d].太原:中北大学,2007.

[2]rogowskiar.methodofmeasuringtheinstananeousfrictionofpistonringinafiringengine[j].sae,1961,2,379-386.

[3]richardhr.somerecentreaserchworkoni.c.engine [j].autoengr,1992,12(9),pp265.