提高活塞环耐磨性的激光强化新技术

从多方面论述了提高发动机活塞环耐磨性的激光强化新技术,分别讨论了活塞环的激光淬火、气缸套内壁激光淬火,以及气缸套激光毛化对活塞环耐磨性的影响．结果表明,各自单独处理则都可提高活塞环寿命１倍以上．采用激光造形,则不仅可提高活塞环的使用寿命１倍, 而且降低机油消耗量 ３０％～ ６０％,降低 ＨＣ排放量 １０％～ ２０％．     

缸套活塞环实时磨损监测方法

介绍一种新的缸套活塞环模拟磨损实时监测方法，采用一种新的缸套活塞环零部件模拟磨损试验机进行缸套活塞环零部件模拟磨损试验时，活塞环弹性背压加载系统输出的载荷信号随缸套、活塞环的磨损而变化．叙述了试验机的加载方法，进而在该试验机上进行了缸套活塞环模拟磨损试验，并对试验过程中载荷随磨损时间的变化关系、缸套磨损后的表面形貌以及线性磨损量进行综合分析．实验结果表明，通过载荷信号的变化来实时监测缸套、活塞环的动态磨损，这种监测方法可有效地对缸套、活塞环的相对耐磨性进行评价，并对缸套、活塞环的综合磨损状态进行实时监测，简化了试验数据的测量。     

活塞环径向压力分布测量方法分析

分析了内燃机中关键零件活塞环的重要参数径向压力分布的几种测量方法．着重介绍了活塞环径向压力测量的一种新方法——局部薄壁测量法，并从理论上对这种测定方法进行了分析．     

船用活塞环的离子软氮化及摩擦磨损特性

用离子软氮化工艺对船用活塞环进行了表面处理，测量了在不同条件下未经表面处理和表面经过离子软氮化处理的活塞环的磨损失重和摩擦系数，并对润滑油进行了光谱分析和铁谱分析．结果表明，在流体润滑和混合润滑状态，经离子软氮化处理的活塞环具有较高的耐磨性，且润滑性亦能得到改善，使缸套的磨损减小。     

物理化学法处理活塞环综合废水的试验研究

用隔油、破乳、混凝、沉淀4种物理化学处理方法,对活塞环金属加工、磨削、热处理、电镀清洗的混合废水处理进行试验研究．研究表明：活塞环综合废水经化学破乳一混凝沉淀处理后,CODCr的浓度可较大幅度地降低,平均去除率达62．1％,为后续生化处理创造条件．     

活塞环外圆加工的在位测量技术研究

提出了一种检测活塞环外圆表面的新方法－在位测量,通过自主设计的软硬件系统,及集成的活塞环自由形线生成系统,使活塞环自由形成的生成和测试一体化,大大提高了活塞环的生产率,缩短了活塞环加工的周期。     

自润滑活塞环的热胀失效研究

针对无油润滑压缩机运行过程中自润滑活塞环的热胀失效问题,进行了理论分析和试验研究.改装了现有压缩机气缸,制作了组合式活塞,测量出压缩机实际运行时活塞环间的动态压力分布.根据活塞环前后压差载荷变化判断活塞环失效性,应用有限元方法对活塞环热胀失效过程进行了模拟分析和专项试验.通过观察活塞环的热胀过程,对热胀失效过程进行了验证.试验研究结果表明,活塞环因热胀而失效分为2种情况:开口间隙闭合初始时刻会产生封闭容积,形成相对平衡的压力,从而影响密封效果;随着温度的升高,开口接触面错开,活塞环侧面与活塞环槽侧面之间无法取得良好的接触,从而泄漏增加,进而影响密封效果.因此,需采用较大的开口间隙,以防止活塞环过早热胀失效.     

基于Java与ANSYS的活塞环强度分析系统

为提高多种类活塞环数值模拟的效率,文章以Java语言为平台,采用ANSYS参数化设计语言APDL进行二次开发,编制了针对活塞环应力与变形的分析系统。该系统固封了不同种类活塞环的建模、应力及变形分析参数化命令流模板,通过可视化界面操作,快速完成不同类型活塞环的参数化建模、网格划分、边界条件加载、模拟计算及结果显示。以某类型发动机活塞环强度分析为例,验证了该分析系统计算的准确性,大大提高了活塞环强度分析的效率。     

活塞环表面碳化铌镀覆新工艺试验研究

用化学液相沉积方法，在高强度灰铸铁活塞环表面实现了Ｎｂｃ覆层，盘销磨擦磨损试验表明，无论在无润滑的情况时，Ｎｂｃ镀层表面要比镀Ｃｒ表面或铸铁原始表面具有更高的耐磨性，可以延长活塞环使用寿命，而Ｎｂｃ镀层与铸铁之间低的磨擦系数可使Ｓ１９５柴油机磨擦损失降低０．３５ｋＷ，降低比油耗９－５ｇ／（ｋＷ．ｈ）。     

活塞环经过制造工艺过程各阶段后使用特性的评定

曾经对最后加工过的亚共晶生铁活塞环在自由状态下短期加热后的热稳定性进行了测量。 环的热稳定性是用测量残余变形、硬度（用不同方法测量）、矫顽力相对值和弹性的方 法来进行的。 此外,还对活塞环的耐蚀性进行了评定。 分析了所得实验数据以后,得出这样的结论：当活塞环在自由状态下加热时,有两个典 型的残余变形区域。这是与活塞环中由于机械加工而引起的残余应力在初期之减弱有关。 此时,环口溶解量的增加合引起弹性的增高。 硬度与矫顽力相对值的变化（用Ｍ·Ｈ·米海也夫式矫顽力测定信测量表明,用测量硬度 （摆锤法）和矫顽力的方法来评定热稳定性可以得到比较的数据。此外,这些方法还能发现 在较低加热温度下 （５００℃以下）就已开始的金属再结晶过程。 用金属刀具加工环的表面可以提高耐蚀性． 在低温加热下,消除工艺残余应力,亦可提高生铁活塞环的耐蚀性．     

内燃机中缸套-活塞环的磨损与润滑综述

内燃机中的缸套和活塞环是内燃机中的主要摩擦学系统,其中含有许多类型的摩擦和磨损及润滑摩擦,磨损的相互作用十分显著。发动机运持时摩擦学系统的特性,扮演了一个重要的角色,其摩擦学问题的研究一直是人们关注的热点之一。本文对它进行了综述,对缸套-活塞环的磨损与润滑的远景研究工作提出了展望。     

内燃机缸套-活塞系统摩擦学与动力学行为耦合分析

建立了内燃机缸套—活塞系统油膜润滑与动力学行为的耦合分析模型，并用数值方法对单缸四冲程内燃机进行了仿真分析。在分析中同时考虑了活塞二阶运动和缸体振动对缸套—活塞间油膜润滑的影响。缸体结构振动响应用有限元法来计算，缸套和活塞间的流体润滑计算通过有限差分法求解平均雷诺方程进行，其中考虑了微凸体接触的作用。在考虑缸套—活塞油膜润滑与缸体结构振动、活塞二阶运动耦合作用的情况下，计算出了缸套—活塞间润滑油膜的最小油膜厚度、摩擦力、摩擦功耗等，同时也分析了活塞二阶运动的变化。通过与不考虑缸体振动时的相应结果对比表明：考虑缸体的结构振动后，缸套—活塞间的摩擦力和摩擦功耗减小，油膜厚度、活塞的二阶运动位移及速度增大。     

内燃机缸套-活塞环磨合动力学模型研究

文章从混合润滑和磨合动力学的角度出发,基于平均Ｒｅｙｎｏｌｄｓ方程和Ｇ－Ｔ微凸体接触模型,研究了表面粗糙度对内燃机缸套－活塞环磨合期内润滑状态的影响,分析了缸套－活塞环摩擦副混合润滑效应;建立了关于内燃机缸套－活塞环摩擦学系统磨合动力学模型。文中还结合ＥＱ６１００型汽油机的实例,探讨了各种参数对磨合的影响效果。     

发动机活塞拍击动力学分析及活塞表面磨损预测

针对活塞在缸内的拍击直接导致了活塞和气缸套摩擦磨损的问题,提出在多体动力学分析软件AVL-EXCITE中建立包括活塞、气缸套、活塞环组、活塞销以及连杆的模型,输入发动机相关结构参数和工况条件,进行了活塞拍击动力学仿真,利用模拟结果数据预测活塞表面磨损趋势和分析了活塞型线的变化.结果表明:活塞拍击运动参数随活塞和气缸套之间的间隙变大而增大,本来有中凸型线的活塞变成倾斜圆筒活塞.模拟结果跟实际观察结果相对比,二者有比较好的一致性.     

6E160柴油机活塞组有限元三维耦合分析

为提高6E160柴油机的可靠性，采用三维有限元分析的 方法对活塞、活塞环、气缸套和活塞销进行了组合分析，对活塞组进行了机械负荷和热负荷的耦合分析，计算了活塞的温度场和耦合应力场，以深入了解 活塞的热负荷状态及综合应力分布情况，进而为完成降低热负荷、改善应力分布的改进设计和进一步强化奠定理论基础，为提高温度场的分析精度，采用了活塞组－缸套耦合模型进行分析，计算结果与实测值吻合很好。     

对缸套-活塞环材料在往复滑动中摩擦系数的试验研究

为了研究机车柴油机缸套—活塞环材料的摩擦学性能,我们设计并制定了一台往复式摩擦磨损试验机．该试验机可在一定范围内实行载荷、速度、润滑量的单因素控制,并可同时定性和定量的显示运动中的摩擦力大小．利用该试验和对美国ＧＥ公司采用的软氮化铸铁缸套—表面镀铬铸铁活赛环材料进行了摩擦学性能的试验研究,得出了该配对副在往复滑动中摩擦系数随载荷和速度变化的关系曲线．     

考虑热变形和弹性变形的活塞二阶运动数值分析

文章建立了内燃机活塞裙部混合润滑数学模型,建模时综合考虑了活塞裙部外形轮廓、表面波度和粗糙度、活塞裙部和缸套的热变形和弹性变形以及裙部润滑摩擦状况等因素,分析了工作状态下热、弹性变形对活塞二阶运动轨迹、最小油膜厚度以及摩擦力的影响.结果表明相对于冷态,工作状态下活塞二阶运动幅度和摩擦力有所减少,而最小油膜厚度则有所增加...     

柴油机缸内机油消耗量的仿真计算及影响因素分析

为了降低发动机的机油消耗量,分析了发动机缸内机油消耗的4种主要模式,并以某柴油机为例,通过仿真的方法对某些常用工况下这4种模式的机油消耗量进行了计算,发现其中缸壁蒸发的机油量占了大部分.然后分析了柴油机不同运行工况、第2道活塞环闭口间隙及各道活塞环切向弹力对机油消耗的4种模式的影响规律.结果表明,缸壁蒸发量主要由发动机运行工况决定;第2道环闭口间隙的增大会降低顶环开口窜油量和增大漏气量;活塞环弹力的增加会减小剩余油膜厚度,进而降低顶环甩油及活塞顶刮油量,但同时会增大活塞环与缸套之间的摩擦损失.最后进行了柴油机台架机油消耗量实验,一定程度上验证了仿真计算结果的正确性.     

液压缸活塞微织构化表面动压润滑性能理论研究

为研究液压缸活塞微织构化表面的动压润滑性能,在液压缸活塞表面加工开口形状为圆形、椭圆形、正方形、正六边形的微织构,利用雷诺方程对活塞表面与液压缸缸筒内圆之间的流场进行数学建模,并采用MATLAB软件进行仿真计算,研究微织构开口形状、活塞运动速度及微织构深径比对活塞表面动压润滑性能的影响。结果表明,在活塞表面加工4种不同开口形状的微织构均可改善活塞表面的动压润滑性能,其中椭圆形微织构的改善效果略差;随着活塞运动速度的提高,不同形貌微织构表面的摩擦因数均增大,活塞表面动压润滑性能变差;圆形微织构的深径比为0.009时,活塞表面的动压润滑性能较佳。