内燃機関ピストンリングの摩擦特性に関する研究

内燃机活塞环摩擦特性研究

基本信息

批准号：
06750149
负责人：
北原辰巳
金额：
$ 0.58万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750149/
关键词：
内燃機関ピストンリングシリンダライナ摩擦潤滑油

项目摘要

往復動内燃機関のピストンおよびピストンリングとシリンダライナ間の摩擦損失は,機関全体の摩擦損失の40〜50%を占めており,その摩擦低減は省エネルギーの観点から極めて重要である.さらにピストンやピストンリングの摩擦は焼付きの発生や摩耗現象とも密接に関連するために,その摩擦特性の究明は重要な課題である.本研究では,シリンダ径105mm,ストローク120mmの予燃焼室式単気筒ディーゼル機関のシリンダライナ部を静圧軸受機構で支持し,またシリンダ内ガス圧が摩擦の測定に介入しない独特のガス圧平衡機構を用いた試験装置を試作して,機関の実働運転時におけるピストン回りの摩擦力を精度良く測定した.その結果,ピストン回りの摩擦は,行程中央部では粘性摩擦が主体の特性を示すが,死点近傍では境界接触の介入により摩擦力のピークが現れ,高い燃焼ガスの圧力が作用する膨張行程の初期に摩擦力のピークが最大となることがわかった.低粘度の潤滑油を使用すると行程中央部の摩擦力は減少し,サイクル平均の摩擦損失の低減に有効であるが,死点直後の摩擦力のピークは増大して潤滑状態が苛酷になること,ピストンリングの段数や幅寸法が減少するとサイクル平均の摩擦損失は低減するが,同時に油膜厚さも低下するため死点における潤滑状態は苛酷になることなどがわかった.死点における摩擦力のピークの増大を防ぐためには,潤滑油に適正な摩擦調整剤を添加することやピストンリング摺動面にセラミックスを被覆することなどが有効であることが明らかになった.

活塞环与活塞环与圆柱冲洗剂之间的摩擦损失占整个机构中摩擦损失的40-50％，并且从调查摩擦特征的角度来看，减少摩擦非常重要。重要的问题是为了与环的发生和磨损现象紧密相关。轴承机制和气缸中的气压不会干预摩擦的测量，并且使用独特的气压平衡机制，该机制不干预摩擦的测量，以使机构周围的活塞原型结果是准确测量的。燃烧气体是，在压力的肿胀过程中，摩擦力的峰值是最大的摩擦力。但是，死亡点后立即增加摩擦力的峰值，润滑状态变得严重，当活塞环的步骤数和宽度尺寸减少时因此，膜的厚度也减少了，事实证明，死亡点的润滑状态是严重的，以防止在死亡点上增加摩擦峰环形表面很明显涂层是有效的。