基于热障涂层的发动机活塞组件-缸套减摩方案研究

简介

降低摩擦损失是提高整机经济性并降低碳排放的有效途径。包括活塞环和活塞在内的活塞组件,工作条件恶劣,活塞组件-缸套系统的摩擦损失可占整机近50%。活塞组件往复运动过程中,在冲程的不同位置其速度不同,活塞组件-缸套的润滑模式也不同。在靠近上下止点处,较高的润滑油黏度对改善润滑和降低接触摩擦有利;在冲程中间处,更低的润滑油黏度对降低黏性摩擦有利。润滑油的黏度受温度影响很大。为了考察温度分布对活塞组件-缸套摩擦学性能的影响,本研究首先考虑润滑油温黏效应建立了活塞组件-缸套系统的润滑模型,用数值方法分析了不同的热障涂层方案对缸套温度分布和对活塞组件-缸套摩擦学性能的影响。分析结果表明,热障涂层在改善缸套温度分布和降低系统摩擦损失方面具有显著的效果。