微乳化生物质燃油的往复运动摩擦学特性研究

采用发动机活塞环-缸套摩擦磨损试验台,研究了微乳化生物质燃油在活塞环-缸套摩擦副往复运动过程中的摩擦磨损特性.借助扫描电子显微镜及附带的能谱、X射线光电子能谱仪等分析测试手段考察了磨痕表面形貌及元素组成与含量、主要元素化学状态,探讨了摩擦磨损机理.结果表明,在微乳化生物质燃油润滑条件下,活塞环-缸套之间的摩擦系数和它们的磨损量均随着往复运动频率增加而增大,微乳化生物质燃油减摩性较0#柴油好,耐磨性比0#柴油差;摩擦磨损的机理归于微乳化生物质燃油中的极性基团如羧基(—COOH)易于吸附在摩擦副表面起到边界润滑作用,而乳化燃油中酸性物质在摩擦过程中加大了对摩擦表面的腐蚀,同时摩擦表面形成的Fe2O3氧化膜在摩擦力作用下脱落并充当磨粒,从而使磨损加剧.

生物油在缸套-活塞环往复运动摩擦副中的摩擦学特性研究

本文采用发动机缸套-活塞环摩擦摩损试验方法,研究了不同燃油(生物油和0号车用柴油)在缸套-活塞环往复运动条件下的摩擦磨损特性,结合电子显微镜及红外分析手段,对生物油的摩擦磨损机理进行了探讨。试验结果表明,缸套-活塞环摩擦副的润滑状态受往复运动摩擦速度影响较大。当摩擦速度1.2m/s,载荷280N时,在生物油润滑条件下,稳定磨损阶段的平均摩擦系数为0.04,磨损量为122.5mg;而在0号车用柴油润滑条件下,平均摩擦系数为0.072,磨损量为14mg。生物油较0号车用柴油的减摩性好,但耐磨性较差。其主要原因可能是生物油中的酸性物质导致了腐蚀磨损,而其中的酯类化合物促进了减摩作用。

小球藻粉水热催化液化制备生物油

为探索新型生物质燃油的开发,该文以小球藻粉为原料,采用水热催化液化方法制备生物油。研究了液化温度,液化时间,催化剂等因素对液化率的影响,在此基础上采用正交试验,以液化率为指标,探讨了生物油优化的制备工艺;利用傅里叶红外光谱(FTIR)和气相色谱-质谱联用(GC/MS)技术分析了小球藻粉生物油的基团结构与组成。结果表明,小球藻粉优化的液化反应条件为:采用质量分数5%的Ce/HZSM-5为催化剂,在300°C水热条件下催化液化20min,小球藻粉和溶剂料液比为1:10g/mL,液化率达39.87%。在此条件下制备的小球藻粉生物油的主要成分为醇类,酯类以及部分碳氢化合物,热值达26.09MJ/kg。和传统木质纤维素类生物质相比,小球藻粉制备的生物油成分更接近传统化石燃油且热值更高,显示了良好的应用前景,为微藻生物质液体燃料的制备提供参考。

生物质燃油碳烟的组成和结构以及摩擦学特性研究

用自制碳烟捕集装置收集了生物质燃油碳烟(Bio-fuel soot,简称BS),采用四球摩擦磨损试验机考察了BS对液体石蜡(Liquid paraffin,简称LP)摩擦学特性的影响,借助扫描电镜/能谱仪、X射线光电子能谱仪、高分辨透射电镜、X射线衍射仪等分析了BS的组成、结构及摩擦学作用机理.结果表明:BS由平均粒径约40 nm的球形颗粒组成链状团聚体,主要成分为无定型碳和氧,并含少量石墨烯微晶,且其氧含量高于柴油碳烟.随着BS在LP中添加质量百分数的增大,最大无卡咬负荷先增大后减小,钢球平均磨斑直径呈线性增大,而平均摩擦系数先稍有减小后趋于增大.就摩擦学作用机理而言,一方面,BS中的含氧官能团使BS在摩擦过程中易于吸附到摩擦表面,影响边界润滑膜的作用;另一方面,BS引起磨粒磨损和腐蚀磨损,使得摩擦表面的金属氧化膜在摩擦过程中易脱落成磨粒,从而加剧磨损.

生物油对发动机缸套摩擦学性能的影响

以生物油为研究对象,利用乳化技术对生物油进行提质改性,在发动机缸套-活塞环摩擦磨损试验机上考察了提质前后生物油的摩擦学性能.利用表面轮廓仪,扫描电镜与X-射线光电子能谱仪表征了发动机缸套摩擦表面的微观形貌及化学元素状态,探讨了相关的摩擦磨损机理.结果表明:小球藻生物油比稻壳生物油对缸套-活塞环具有更好的减摩抗磨性能;通过乳化提质方法,可以快速提升生物油的性能;生物油的减摩润滑作用归因于油品中的有机物在缸套表面吸附、摩擦挤压及摩擦沉积形成润滑油膜,局部摩擦熔融形成的"微滚珠",以及在摩擦表面生成的Fe2O3及FeOOH氧化膜.此外,小球藻生物油能在摩擦副表面形成含N有机保护膜,这是其具有更好摩擦学性能的重要原因.

典型微藻生物油的润滑性能和作用机理研究

鉴于对生物质能源的需求日益增长,将典型微藻生物油添加到CD 15W-40柴油机油中实现部分替代.采用四球摩擦磨损试验机考察了生物油的润滑性能,利用现代表面分析技术探讨了其作用机理.结果表明:微藻生物油有很好的润滑效果;随柴油机油中生物油添加量的增大,摩擦系数逐渐降低、钢球磨斑直径先减小后增大;当生物油的添加质量百分数为10%时,柴油机油的摩擦学性能较优.其中,利用La2O3催化液化制备的生物油的润滑性能优于直接液化制备的生物油,能显著降低摩擦系数和钢球磨斑直径.就润滑机理而言,润滑油中的含C、N有机物在摩擦副接触表面吸附、沉积形成润滑膜,同时摩擦副滑动表面经摩擦化学反应生成由Fe2O3和FeN组成的保护膜,从而起到良好的润滑防护作用.相关研究结果可望为拓展生物油的应用提供参考.

应用动力吸振器解决某四驱SUV传动轴抖动问题

某品牌四驱SUV在ET阶段整车NVH摸底测试中,当发动机转速为3 600 r/min时出现了车内地板异常抖动和较大的轰鸣声。测试传动轴总成后节一阶弯曲模态为117.34 Hz,确认了车内抖动和异响的原因为发动机二阶次激励激发传动轴后节一阶弯曲模态,从而发生共振。基于动力吸振原理,匹配动力吸振器性能参数和设计吸振器结构,应用LMS测试设备验证吸振器样件的固有频率。装车后测试表明:该方案可消除发动机3 600 r/min下的轰鸣声,满足NVH要求。

某增程式汽车空气压缩机降噪分析

针对某增程式汽车空气压缩机噪声过大,驾驶室内外主观感受较差的问题,论文结合车辆布置空间设计了扩张腔基础模型,并对其噪声特性进行了仿真分析和优化,得到了最佳降噪效果的扩张腔设计方案。基于优化后的模型制作了扩张腔样件,并搭载到整车上进行验证,试验结果表明,扩张腔方案降低驾驶室内噪声11.3 dB(A),车外进气管口位置噪声降低11.2dB(A),主观感受降噪效果良好。此外,进气竖管表面振动最大也降低了75.8%,对于降低车外辐射噪声也有明显贡献。