采用往復(fù)振動(dòng)機(jī)模擬小型二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況,實(shí)驗(yàn)研究汽油和甲醇為燃料時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸和活塞環(huán)間的摩擦特性,并比較分別使用潤(rùn)滑油新油、潤(rùn)滑油老化油、潤(rùn)滑油新油和老化油的混合油作為潤(rùn)滑油時(shí)氣缸和活塞環(huán)間的摩擦特性。結(jié)果表明,以甲醇為燃料時(shí)的摩擦因數(shù)和磨損量均小于以汽油為燃料時(shí)的摩擦因數(shù)和磨損量,特別是使用添加了潤(rùn)滑油新油的燃料時(shí)的摩擦因數(shù)和磨損量最小。通過(guò)黏度和熱重（TG）分析,探討甲醇燃料改善氣缸和活塞環(huán)間的摩擦特性的原因,結(jié)果表明,甲醇燃料具有較高的黏度和較低的摩擦因數(shù),因而以甲醇為燃料時(shí)可以降低磨損。 

【文章來(lái)源】：潤(rùn)滑與密封. 2020,45(05)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

往復(fù)振動(dòng)機(jī)裝置圖

各混合燃料在30 ℃時(shí)的黏度值如圖2所示,圖中橫坐標(biāo)為燃油和潤(rùn)滑油的體積比,Oil表示為潤(rùn)滑油,Fuel表示為燃油。可以看出:甲醇混合燃料的黏度比汽油混合燃料的黏度大,且黏度值隨著混合燃料中甲醇比例的增加而逐漸減小;汽油及甲醇混合燃料中含有老化油的混合燃料比含有新油的混合燃料的黏度大。表2所示為5.8和11.6 N負(fù)荷時(shí)混合燃料的平均摩擦因數(shù)與30 ℃時(shí)混合燃料的黏度數(shù)據(jù)�？梢钥闯�:相同潤(rùn)滑油的混合燃料,黏度大的摩擦因數(shù)小,這是因?yàn)轲ざ却蟮幕旌先剂细仔纬捎湍げ⒈３?上部試驗(yàn)片和下部試驗(yàn)片之間充分潤(rùn)滑,所以摩擦因數(shù)小;但是含有老化油的混合燃料的摩擦因數(shù),比含有老化油和新油混合潤(rùn)滑油和新油的混合燃料的摩擦因數(shù)大,這是因?yàn)槔匣驮诶匣^(guò)程中潤(rùn)滑油中的低沸點(diǎn)成分揮發(fā)減少,造成黏度增大而使得內(nèi)部摩擦增大,因而摩擦因數(shù)變大。另外,從表2中還可看出,甲醇燃料和汽油燃料的黏度值有很大差異,表現(xiàn)為甲醇燃料的黏度均大于1,而汽油燃料的黏度均小于1。這主要是因?yàn)榧状蓟旌先剂现袧?rùn)滑油和甲醇的極性相反而互不相容,所以使用甲醇混合燃料時(shí),接觸面可以保持較高的黏度,處于混合潤(rùn)滑狀態(tài)而使得摩擦因數(shù)較小。在汽油混合燃料中,由于汽油和潤(rùn)滑油極性相同,潤(rùn)滑油被稀釋而黏度降低,處于邊界潤(rùn)滑和混合潤(rùn)滑狀態(tài)而使得摩擦因數(shù)較大。

從圖3所示的潤(rùn)滑油新油TG分析結(jié)果可以看出,試驗(yàn)用的潤(rùn)滑油在50～150 ℃時(shí)揮發(fā)的低沸點(diǎn)成分占25%左右(主要為煤油),在230～370 ℃揮發(fā)的成分為高沸點(diǎn)成分,占70%左右,剩下的5%左右的成分為潤(rùn)滑油中添加的清凈劑和分散劑。潤(rùn)滑油老化油中無(wú)低沸點(diǎn)成分,50～150 ℃時(shí)質(zhì)量未減少,其他溫度下TG分析結(jié)果和潤(rùn)滑油新油大體相同。從潤(rùn)滑油新油、老化油、新油和老化油的混合油TG分析結(jié)果來(lái)看,潤(rùn)滑油老化油與新油和老化油的混合油中基本無(wú)低沸點(diǎn)成分,所以它們的黏度比潤(rùn)滑油新油高,使得試驗(yàn)時(shí)添加了潤(rùn)滑油老化油與新油和老化油混合油的燃料的摩擦因數(shù)和磨損量都比添加潤(rùn)滑油新油的燃料高。圖4 汽油和潤(rùn)滑油混合燃料的TG分析結(jié)果


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