82、微观几何对摩擦特性影响及磁流变流体流动建模研究

微观几何对摩擦特性影响及磁流变流体流动建模研究

1. 微观几何对内燃机“轴 - 轴承”摩擦副影响的实验研究

在研究微观几何对内燃机“轴 - 轴承”摩擦副的流体力学特性影响时，实验选用了 II 5018 摩擦试验机。不过标准的“轴 - 套”摩擦单元存在诸多问题，如滚轮和衬套运行表面需额外加工、衬套无减摩涂层、需制造大量衬套且无封闭润滑剂循环系统。

为解决这些问题，对 II 5018 摩擦试验机进行了改进：
- 开发了模型摩擦单元。
- 修改了标准摩擦腔。
- 安装了可加热油的压力连续供应润滑剂系统。

模型摩擦单元仅装配上轴颈轴承，以提高测量结果的重复性。实验前，使用多种仪器进行测量准备：
- 用指示器测量模拟曲轴轴颈的滚轮跳动。
- 用 BU 4263 测量应变计测量实际负载。
- 用 ABRIS - PM7 接触轮廓仪测量摩擦表面粗糙度。
- 用 Coolingtec 数字显微镜测量摩擦表面纹理参数。
- 用 MT - 2.5 低压压力计测量轴承的供油压力。
- 用热电偶测量轴承座和轴承入口及油箱中油的温度，热电偶与双通道 OVEN 2TRM1 仪表调节器配合使用。

实验样品准备如下：
- 滚轮采用接近内燃机曲轴材料的合金钢制成，其极限强度 σT = 590 MPa，硬度 HB = 174 … 217 MPa。
- 衬套使用 VAZ 21,083 发动机标准尺寸的衬套（径向间隙 25 μm，宽度 b = 20.5 mm，直径 d = 47.85 mm）。

滚轮和衬套的粗糙度参数如下表所示：
| 参数 | 实验前滚轮值 |