间隙密封高频往复运动活塞偏移特性研究

在间隙密封下的高频往复运动活塞组成的热力机械中,活塞平衡位置发生偏移的现象称为活塞偏移现象,这一现象普遍存在。对于线性压缩机和自由活塞斯特林发电机,活塞偏移将导致板簧容易断裂、输出效率下降甚至发生撞缸等严重后果。为研究间隙密封活塞偏移的内部机制以及其影响因素,建立间隙流场的流动泄漏模型,并通过数值模拟验证模型准确性。以百瓦级自由活塞斯特林发电机活塞的密封结构为研究对象,建立热力学和动力学耦合模型,分析间隙和外力对活塞偏移的影响规律。研究表明:一个周期内通过间隙的净泄漏量大于0是导致间隙密封活塞发生偏移的根本原因;在一定条件下,间隙和外力越大,活塞偏移越明显。

高频往复试验机润滑性参考油的研制

参照进口润滑性参考油的规格指标,选择了稳定可靠的基础液(基础组分)并添加适量的调配组分,其中高润滑性参考油添加了润滑剂,低润滑性参考油添加了抗磨性极低的烃类,研制出理想的国产润滑性参考油,可以取代进口润滑性参考油,并用于HFRR试验机的校对。

用高频往复试验机测定柴油润滑性

柴油润滑性是车用柴油的一项重要质量指标,该分析项目采用的测定标准为ISO12156-1。描述了该分析方法的具体实验过程,总结了分析过程的要点、难点。

高频往复试验机的期间核查

结合柴油润滑性能评定试验用高频往复试验机的工作原理,以温度、冲程、频率、时间以及试验机性能作为反映设备稳定性和准确性的技术指标,阐述并例举了该设备的期间核查内容和方法,对核查结果进行了分析和评价,并指出了核查时应注意的问题,确保了该设备在检定期内的准确度。

高频往复法测定——柴油润滑性的国内外要求的差异及对策

高频往复法测定柴油润滑性,现行标准有ISO12156-1-2016和SH/T0765-2005,对二者的相关要求,进行比较,结合实际使用过程中的问题,提出相应的对策。

高频往复条件下M42高速钢干摩擦特性研究

利用高频往复式摩擦试验机,设计正交试验方案,研究法向载荷、工作温度、往复频率和表面渗氮处理对M42高速钢(HSS)摩擦磨损性能的影响,利用扫描电镜(SEM)观察摩擦磨损表面微观形貌,并使用能谱分析功能(EDS)统计磨损微区的元素种类及含量,进而推断磨损机制。结果表明:在高频往复干滑动条件下,往复频率对摩擦系数的影响最显著,表面有渗氮层对磨损量的影响最显著,摩擦系数和磨损量与工作温度和往复频率呈负相关,与法向载荷呈正相关。

高频往复试验机法考察柴油润滑性研究

用高频往复试验机法对柴油及组分的润滑性进行了测定,考察了方法的准确度与重复性,并初步探讨、验证了柴油的硫含量、酸度、粘度等性质与润滑性的关系.

用高频往复试验机优化和筛选传动润滑油

汽车传动系统中的垫片会产生磨损,磨损的垫片会导致传动系统异响及脱挡等问题,因此对传动系统中使用的润滑油提出了抗垫片磨损的要求。对垫片磨损的原因进行了分析。可以用传动台架试验来评价传动润滑油的抗垫片磨损性能,但费用高,周期长,不适合用于传动润滑油配方优化和筛选。对高频往复试验的磨斑面积与传动台架试验的垫片磨损量的相关性进行了考察,发现磨斑面积与垫片磨损量呈正相关,磨斑面积小,垫片磨损量也少。因此可以用高频往复试验来间接评价传动润滑油的抗垫片磨损性能,这对传动润滑油的配方优化和筛选极具参考价值和指导作用,可极大地提高传动润滑油的配方优化和筛选效率。

SH/T 0765—2021《柴油润滑性的评定高频往复试验机法》标准解读

我国现行柴油润滑性评定方法标准为SH/T0765—2021《柴油润滑性的评定高频往复试验机法》,此次为该标准第一次修订。本文就该次标准修订,解读主要修订的变化,如测量方法、环境温湿度可接受范围、精密度要求等内容。

柴油润滑性问题的由来和研究现状

柴油低硫低芳烃导致润滑性下降, 高压燃油喷射系统的磨损问题突出。磨损以氧化腐蚀和擦伤为主,而对燃油起润滑功效的机理, 则有 3 种假设加以解说。高频往复试验( High frequency reciprocating rigmethod, HFRR)和球 柱试验(Ball on cylinder lubricity evaluator, BOCLE)适宜评定柴油润滑性, 但其评定值与柴油物化分析数据和实际抗磨效果的相关性差。油泵现场试验能较好地反应实际柴油润滑性能。添加剂技术是解决柴油润滑性的首选途径, 低摩擦碳膜(Near frictionless carbon coatings, NFC)是很有前景的抗磨损技术。

直链脂肪酸酯类抗磨剂对超低硫柴油润滑性能的影响

利用脂肪酸与4种有机醇合成4种脂肪酸酯类化合物,采用红外光谱对合成产物进行结构分析,并采用高频往复试验机HFRR考察脂肪酸酯类化合物在超低硫柴油燃料中的摩擦学性能。结果表明:合成的长链脂肪酸酯抗磨剂能有效改善超低硫柴油燃料的润滑性能;当抗磨剂添加质量分数在300μg/g以上时,均能满足车用柴油对润滑性的要求,同时对超低硫柴油燃料其他理化指标的影响不大。

二聚酸的合成及其对喷气燃料润滑性的影响

以油酸为原料合成了二聚酸,利用红外光谱仪分析其结构,并采用高频往复试验机（HFRR）和球柱润滑性评定仪（BOCLE）分别考察了二聚酸在喷气燃料中的摩擦学性能以及与环烷酸型抗磨剂（T1602）的复配效果,采用SEM扫描电镜及EDS能谱分析试验球片。结果表明,所合成二聚酸具有一定的抗磨效果,二聚酸添加质量分数为80μg/g时,磨斑直径能够达到500μm以内;二聚酸添加质量分数在15~20μg/g范围内即可满足喷气燃料对润滑性的要求;二聚酸与T1602复配后,在二聚酸添加质量分数40μg/g以内时对喷气燃料的润滑性提高不明显,可能由于添加剂在摩擦副表面间存在竞争吸附的原因。二聚酸在摩擦副金属表面发生了化学吸附,形成了具有较好润滑作用的含氧化学保护膜,起到了抗磨效果,同时还伴随着腐蚀效应。

生物柴油的成分对提高超低硫柴油润滑性影响的研究

以玉米油、向日葵油、橄榄油为原料制备的生物柴油掺入到加氢裂化柴油中,生物柴油掺入量为0.5%以上,可使加氢裂化柴油磨痕直径小于460μm。以生物柴油中几种典型成分油酸甲酯、亚油酸甲酯、油酸、丙三醇、甘油单油酸酯及其复配为添加物,考察了其对加氢裂化柴油润滑性的影响。结果表明,生物柴油的主要成分油酸甲酯、亚油酸甲酯对加氢裂化柴油的抗磨性能远不如生物柴油效果明显,微量的油酸、甘油单油酸酯等极性杂质对提高加氢裂化柴油的润滑性效果显著。生物柴油掺入加氢裂化柴油中,起关键作用的不是脂肪酸单酯类混合物,而是生物柴油中的极少量游离脂肪酸、丙三醇以及部分参加反应的单酰甘油、二酰甘油和未参加反应的残留物三酰甘油等极性杂质。

介电谱技术评价柴油的润滑性能

根据高频往复试验机测定的柴油样品的校正磨斑直径数据,建立了介电谱技术快速预测柴油润滑性能的模型。根据数据预处理的不同,分别建立了采用全谱数据筛选的模型1和小波分析数据预处理的模型2,考察了两模型预测结果的差别。结果表明,将介电谱数据进行3层"db1"小波分解,取其第3层高频系数建立的模型2的预测效果最为理想,预测结果与高频往复试验结果吻合较好,符合其再现性要求。

含水量对汽轮机油润滑性能的影响

舰用防锈汽轮机油为抗氧防锈型汽轮机油,采用标准试验方法很难就水分对其润滑性能的影响进行有效评价。利用高频往复试验机和Timken试验机,用改进的试验方法考察了含水量对舰用防锈汽轮机油润滑性能的影响。结果表明:改进的试验方法试验结果区分性较好,可用于油水乳化液润滑机制的研究;水分降低了舰用防锈汽轮机油的润滑性能,当汽轮机油含水量超过0.5%时,汽轮机油的极压抗磨性能显著下降。

蓖麻油改善超低硫柴油抗磨性的研究

采用高频往复试验机考察了蓖麻油对超低硫柴油的抗磨性的影响。结果表明,当蓖麻油的添加量为500μg/g时,超低硫柴油即可到达抗磨性的要求,同时也不影响低硫柴油的其它性能。

油酸三羟甲基丙烷酯在基础油中的摩擦学性能测试

对油酸三羟甲基丙烷酯在大豆油,聚α-烯烃,癸二酸二异辛酯和液体石蜡中的摩擦学性能进行了测试。在7.84 N,60℃和60 min的条件下,用高频往复试验机测试了油酸三羟甲基丙烷酯在基础油中的摩擦因数和磨斑直径。当油酸三羟甲基丙烷酯的质量分数为1.0%时,大豆油,癸二酸二异辛酯和PAO的摩擦学性能较佳,当油酸三羟甲基丙烷酯的添加量为0.5%质量分数时,液体石蜡的摩擦学性能较佳。油酸三羟甲基丙烷酯均能在不同程度上改善大豆油,聚α-烯烃,癸二酸二异辛酯和液体石蜡的摩擦学性能。

单油酸甘油酯的合成及对柴油润滑性能评价

采用硼酸保护法,以中间体硼酸双甘油酯和油酸为反应物,在负载型固体酸催化剂,氮气保护,二甲苯为携水剂的条件下合成了单油酸甘油酯。考察了物质的量比、反应温度、反应时间和催化剂用量对反应产率的影响,并评价了其抗磨性能。结果表明,合成单油酸甘油酯的最佳工艺条件为:中间体硼酸双甘油酯与油酸物质的量比为1∶1.5,反应温度为170℃,反应时间为4 h,催化剂用量为油酸质量的3%。在该条件下,酯化率可以达到86%以上。采用高频往复试验机测试了单油酸甘油酯的抗磨性能,在加入量为190μg/g时,可使钢球的磨斑直径从610.90μm降低为395.20μm。

低沸点燃料二甲醚润滑性评估实验台的研制

二甲醚在常温常压下为气态,不能用传统方法评估其润滑性能。根据低沸点燃油的物理特性和高频往复机(HFRR)的基本原理,设计可加压的高频往复机,初步搭建用于低沸点燃油的摩擦磨损试验台架,并采用常规燃油进行油品的可分辨性试验。结果表明,该台架可以用于评价不同油品的润滑性,为二甲醚等低沸点燃油润滑性能评估方法的建立奠定了基础。

超低硫燃料润滑性与柴油机油泵台架试验相关性研究

采用高频往复试验机(HFRR)和球柱润滑评定仪(BOCLE)测试了超低硫燃料的润滑性能。采用柴油机高压油泵模拟台架试验,考察了燃料对油泵磨损情况的影响,检测了油泵喷油量及其偶件几何尺寸参数的变化;同时采用纳米三维形貌仪和扫描电镜分析了油泵磨损表面的元素组成。结果表明,评价超低硫燃料润滑性时,HFRR结果和BOCLE结果具有较好的对应性;油泵模拟台架试验结果发现,HFRR测试结果与油泵台架试验结果中的喷油量和油泵微观磨损具有较好的相关性。