312 / 2021-04-26 21:11:15

低粘度润滑油对燃油发动机关键摩擦副表面涂层润滑性能的影响

低粘度润滑油，ta-C涂层，CrN涂层，Cr-diamond涂层，启/停测试

实现内燃机关键零部件的低摩擦对节能减排和经济可持续性发展具有重要的意义，低粘度润滑油和燃油发动机关键摩擦副表面涂层构成的复合润滑体系是达到低摩擦并拓展在内燃机工业中应用的有效方法。本文在发动机模拟工况环境中评价了三种发动机摩擦副典型涂层(ta-C、CrN和Cr-diamond)在低粘度润滑油中的摩擦磨损性能，研究了三种涂层在低粘度润滑油中的工况适应性及减摩耐磨机理。结果表明：Cr-diamond，CrN和ta-C三种涂层在发动机模拟工况环境中相比较，ta-C涂层在不同粘度润滑油中均具有低摩擦系数和磨损率；在低温频繁启/停条件下，ta-C涂层在低粘度润滑油中启动摩擦系数更低，表现出了优异的冷启动性能；在梯度加载工况条件下，ta-C涂层在低粘度润滑油中表现出的减摩效果适应于广泛的载荷范围。低粘度润滑油良好的流变性和延续性能及时补充到光滑摩擦副表面，有效减小摩擦损耗和启动阶段的磨损。ta-C涂层表面形成的纳米级自适应摩擦膜与低粘度润滑油的协同效应是ta-C涂层实现低摩擦和耐磨损主要原因。