发动机缸体内壁激光刻蚀技术

中国科学院力学研究所   先进制造工艺力学实验室

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项目简介

缸体-活塞环是发动机实现能量转换的最重要的一对摩擦副。发动机正常工作时,本身的摩擦损失在内燃机燃料消耗中约占10%的比例,而缸体-活塞摩擦损耗又占其中60%。因此,减小缸体-活塞环之间的摩擦损耗,可有效节省燃油。另一方面,而缸体-活塞环之间密封缺陷,易引起高温高压燃气漏入曲轴箱,机油窜入燃烧室,增加污染排放。因此减小缸体-活塞环的摩擦损耗,改善密封条件,是发动机节能减排的关键。 我们技术的思路是:在缸体表面加工可控微细形貌,这些离散分布微坑可存储润滑油而不易流失,在活塞环运动时,由于挤压作用,微坑中的润滑油会在坑周围形成油膜,不同微坑油膜的相互作用,在缸体-活塞环间形成均匀完整的油膜,使这对摩擦副处于流体润滑状况,既有效减小了缸体-活塞环间的摩擦系数,又可改善密封。当活塞环运动过后,由于负压影响,润滑油又可收敛于坑中,这些储油的离散分布微坑起到了液体微轴承的作用。 这种离散分布微坑表面结构与传统的互相连通式机械珩磨纹相比,可使摩擦副摩擦系数大大降低,同时提高了发动机的动力性能和燃油经济性能。

应用领域

发动机缸体加工

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