润滑条件与缸套材料对活塞环-缸套摩擦磨损特性的影响

瞿 磊，蒋 安，王 忠，谢纬安

(1.南通职业大学汽车与交通工程学院，南通 226007；2.上汽大通汽车有限公司，上海 200438；3.江苏大学汽车与交通工程学院，镇江 212013)

0 引 言

活塞环-缸套作为柴油机最重要的运动副之一，在相对运动过程中会发生摩擦磨损。研究[1-4]表明，因活塞环与缸套磨损而导致的整机失效约占整机摩擦故障的40%，活塞环-缸套摩擦功耗约占柴油机摩擦总功耗的45%～65%；活塞环与缸套之间的摩擦磨损对柴油机的动力性、经济性、可靠性和使用寿命有着较大影响。随着柴油机向高升功率、低油耗、低排放方向发展，活塞环-缸套运动副的工作条件更为苛刻，摩擦功耗进一步增大，活塞环与缸套之间的磨损变得更加严重[5-7]。如何改善活塞环和缸套之间的磨损成为研究的重点。BUDZYSKI等[8]采用离子氮化工艺对活塞环进行处理，氮化后活塞环的平均摩擦因数降低了64%，磨损量减少了36%。甄洪梅等[9]研究了表面处理对活塞环-缸套匹配特性的影响，结果表明镀铬缸套对润滑条件比较敏感，在润滑不良时易出现拉缸现象，氮化缸套匹配氮化铬活塞环的摩擦磨损性能优良。江仁埔等[10]研究发现，加工表面织构(螺纹条数为1、螺距为40 mm、槽宽为3 mm)缸套的磨损量比未加工表面织构缸套减少了37.4%，匹配活塞环磨损量减少了约49%。KOVALCHENKO等[11]研究了活塞环表面织构对摩擦磨损特性的影响，发现表面织构可以扩大流体润滑区域，提升摩擦副的摩擦学性能。

综上所述，通过表面处理工艺和结构设计改善活塞环-缸套的摩擦磨损性能已有较多的研究。……