磨损行为分析.doc

磨损行为分析燃烧发动机部件的使用放射性核素技术塔马斯Gergye ，马蒂亚斯罗马德雷尔，伯恩哈德Kehrwald和沃尔夫冈Optatzy这项研究的摘要的目的是一个正时链条的磨损行为分析在可变工作参数的影响方面真正的引擎运转。进一步进行了实验，用已用过的发动机油。在磨损测量可以看出，该油温度的变化呈现出轻微的对磨损行为的影响。然而，使用年龄油呈显著变化的磨损行为。这就是说，在链传动的设计系统和换油周期这种相关性，必须考虑维护有针对性的发动机寿命。使用上的摩擦磨损试验机基础实验不同类型的炭黑油，将有助于说明这种现象多准确。关键词放射性核素技术（ RNT ）摩擦磨损正时链条磨合。1引言对内燃机的不断增长的需求的特点是果断环保，可持续性和排放要求拨打在动力系统领域的长远发展，功率的降低。F2012 - A01-030T. Gergye （ ） M. R.德雷尔SZA 陈毅Istvn大学，杰尔，匈牙利电子邮件： extern.tamas.gergyeaudi.huB. Kehrwald W. OptatzyIAV中国汽车工程学会和FISITA （合编） ，在FISITA 2012世界论文集汽车大会上，电子工程189讲义，DOI ： 10.1007 / 978-3-642-33841-0_13 ，施普林格出版社柏林海德堡2013F Gergye等消散在打击持续短缺的背景下动力总成资源与人为二氧化碳排放的增加只是在前台由于摩擦磨损行为，强调系统的最终决定寿命的一款产品。在内燃机中，有多个tribologically强调系统。这代表曲轴的阀连接的正时链驱动器就是其中之一。它由多个引脚和板的过程中摩擦学压力的操作，因而也受到磨损。在本文中，穿借助于正时链条的摩擦学系统的锁存器和引脚的行为一种内燃机用的RNT方法，进行了检查，并评估。特别是，在不同的操作点的线上的磨损行为和变参数的影响，其效果已被详细研究，性能越好。2摩擦学系统的分析这是在摩擦过程中引入的表面的能量可以是分为三个部分。从表面的磨损颗粒，其通过加载的提取摩擦，需要完整的摩擦能量（ER）的一部分（EW） 。这种能量对应于磨损颗粒1的键合能。第二部分被用于材料的tribomutation 。 1 tribomutation是在靠近表面层的摩擦能量的变化。这种变化可以创建一个新的元素组成的变化，化学粘合或结构变化。在该部件的表面的最终加工可以由最终加工参数的变化准备的操作。第三部分进入的热量。 ER=EQ+EM+EWER 摩擦能量EQ 热能EM tribomutation能量EW 磨损颗粒的结合能在一个优化的tribosystem的磨损进程的磨损率显示在在30nm / h的刻度。的磨损的系统的性能，这是不能被描述有一个参数。的各个参数的关系可以是由图所示： 2 P=P（b，p，u，t）燃烧发动机部件的磨损行为分析不同特点的磨损曲线图4P 摩擦学系统的特性：摩擦，磨损，稳定性，灵敏度b 运行参数：速度，负载，温度p 参数：宏观和微观几何，材料，热处理，最终 加工，润滑，润滑剂u 环境：防尘，湿度，空气中的盐含量t 寿命，磨损包括年龄。发动机关闭由于这些大量的参数，这些参数也可以是互相影响的，这是无法预测的摩擦学系统的磨损行为。如果某样东西改变系统中，摩擦学系统的磨损行为将变化太大。仅改变材料的组合是今天没有更充分代表一个足够强大的摩擦学系统。为了调查可以互相下均匀进行比较边界条件，这是必要的，以使对摩擦计基地调查与连续磨耗测量的组合。连续穿测量会显示在下面的章节详细信息。材料，润滑剂和温度的发动机寿命的变化除了是非常重要的时期的运行而定。最初几分钟至发动机的小时手术对以后的摩擦显著影响力和磨损性能摩擦学系统。对不同的磨合过程的影响组件的后续磨损行为被Kehrwald研究3 。他指出，与高能量的应用程序相关联的粗略磨合了在摩擦和磨损性能产生有利的影响3 。这意味着在细节：磨合显示，负载为tribomutation是足够的，该部件的表面上的磨合期间，空调通过tribomutation 。如果这个能量是不够的，磨损可与nondegressive运行或至少有一个稍微逐行（具有相对高的梯度）曲线（参见图1） 良好的磨合可以表征与初始高磨损率，这开始后迅速下降和后来的磨损速率运行几乎恒定前进。的磨损曲线可以用下面的函数来描述5 。在高能量应用的磨损曲线过来的方向改变的渐进行为，这可能导致部件的损坏。因为磨损机制发生在纳米尺度并在相对短的时间内，它是必要的，以分析这些现象与合适的测量方法。利用放射性核素技术在线磨损测量是测定方法中，其完成与这里所描述的要求。3磨损分析使用放射性核素技术使用放射性核素技术的联机磨耗测量具有这样的优点，该磨损可在对比度立即确定，也可以在线的不连续测量方法，如轮廓或光学测量。该摩擦学系统的磨损行为可以被分配到发动机的影响操作要点，参数的变化，环境的影响和作用以前的工作点。这意味着，发动机不能被拆卸与昂贵的时间消耗。有两种不同的测量方法，所谓的薄层差分法和过滤浓缩法（参照图2，精密的只能过滤浓缩显示。用于这种测量的相应部件被标记弱放射性和这些被安装在所述发动机。机械变化和该材料的，由于活化的化学性质是可忽略的。在发动机的磨损颗粒产生的，在发动机的获得的操作油。从贮油部的小流量被去除，通过泵流量传感器测量头。在这种测头磨损的放射性颗粒是衡量一个NAJ闪烁。发动机的原始滤波器是用适配器代替。由于该适配器的磨损颗粒的放射性可以在过滤器与NAJ闪烁测量。磨损是成正比的增加所发射的辐射的，对应于磨损的增加颗粒中的发动机油和在该过滤器。磨损（磨损率）的时间导数对于发动机的开发人员提供了非常重要的量。燃烧发动机部件的磨损行为分析图2过滤浓缩法 4 图3种不同类型的连锁64设置的调查，以确定磨损正时链条采用放射性核素技术在正时链条摩擦显著比例和磨损产生的链销与链板之间的摩擦接触。另外部分是引起的链的渗透到链轮的和之间的齿轮齿链条和导向元件。各个链的类型示于图3 。为了测量在正时链条的组成部分磨损（睫毛和脚）与放射性核素技术链的接触表面绑扎和链销必须用辐射来激活。图4激活正时链顶：链销和链板启动区;下：地方活化组分4一种内燃发动机的正时链的工作原理中的油室发动机和运行中的油，因此该滤波器浓度测定方法是在这些测试中使用。实验研究了磨损链睫毛的摩擦学系统引脚。相加的磨损，每个链组件的经验结果，在伸长的链。对于实际的测试，两个引脚和8睫毛无线电激活。圆柱形引脚表面是360左右激活，而在睫毛表面只有激活了90所在的引脚将产生对睫毛的压力。该的销表面有一个约10流明厚的耐磨钒层。这钒在表面层中，转化的Cr -51核素。链睫毛该转化的表面上，以共56核素钢的发言。图4示的链组件的激活区域。燃烧发动机部件的磨损行为分析图5磨损地链 PINSA “与90 75 油温度4图6磨损地图链plates 75用H90油温45解读结果5.1磨损地图后的组件被激活，发动机装配与活化链。然后，该引擎被运用在该部的发动机测功机对内燃机的塞切尼伊什特万大学试验中小区配备有放射性核素测量技术设备。 磨合后在过程中，发动机是在整个发动机转速 - 转矩行使用不同的油质地图。用新鲜的（未使用）油第一实验证明是调节到90 。结果表明一个明显趋势：磨损率的增加而增加的发动机转速作为图5表示。的磨损率几乎在更高一倍发动机转速区域和负载的效果也相似。结果表明，磨损率，似乎是成正比的明确趋势以发动机转速和负荷的图图6示出。在90下的完整的测试后，在发动机5的操作点分别选择和佩戴率测量与油这些操作要点温度调节到120 。图7和图8示出的结果高。图7磨损地图链PINSA “ 120 C 15 H油温度7图8磨损地图链plates 75用H120油温 7 图。9磨损地图PINSA “用120的油15小时温度和所用的油7此时油被改为使用油（15,000公里） ，磨损率在选择了五个工作点测量时发动机再次行使测功机。在另一方面所使用的油有明显的增加对磨损率影响。销钉在90的废油的磨损率约为两的是新鲜的油倍，而睫毛在同一试验中的磨损率是10更高应用于石油倍，因为它是用新鲜的油状物（图9和图10）。燃烧发动机部件的磨损行为分析图10磨损地图链plates 15用H120油温和废油7图 11测量点上链销及链板 7 5.2审议磨损的地方分布记必须注意RNT实验测量的所有的总磨损组件。为了分析的磨损的部件的局部点，则前和试验后，在那里组件必须经过测量过程各组分的临界区域会比的测量值来测量前和实验后，将进行比较。这之前和之后已启用组件的测量是在一个配置文件进行测量机。的销和睫毛的轮廓进行测量，在0和270作为在如图3所示。 评价的销表面是不可能的，因为取向能不被识别，因为销的测试已经旋转之后。然而，一个后测定对链销和链进行板和图图12示出的结果。作为图12表示的是主要形状表面轮廓没有改变仅表面进行抛光。6结论图12的链销的表面的比较之前和之后测量7图13的比较链针的效果 4 图14的比较链板的结果 4 链中的4缸发动机。在该实验中，组分（链销和链板）与薄层活化和的放射活性被激活在油中除去的颗粒进行测定。本文提出的磨损结果磨合过程后的组件。结果表明，油温度对链条的磨损较小的影响。也有进行测试废油和测试所使用的油已呈显著磨损率增加（图13和图14）。超级清洁柴油车在美国LEV -III SULEV类别：二报告;先进的A / F控制氮氧化物减少和可控硅升温让Balland ，巴特人Schreurs ，米歇尔彼得斯，迈克尔帕门蒂尔，朱利安施密特，汉斯Hardam ，山田雅俊，弘Uike ，高桥敏治，虞姬安井，桥本英二，松永英树和佐藤尚宏摘要本研究的目的是开发LEVIIISULEVtechnology的中型客车与可控硅配备柴油发动机。密钥对SULEV是较低的NOx在整个排放周期。从发动机控制的角度来看，这本文介绍了一种独特的NOx还原技术，三效转化直到theSCRis反应加热up.Operating发动机在化学计量A / F允许NOx和HC使用DOC的高转换效率。此外，它允许可控硅由于放热效果和降低的质量流快速加热。控制系统调节airflowin为了实现stoichiometricA /女由controllingEGR流量为第一优先。燃料的量是由先进的扭矩控制判断由燃烧效率建模，以使A / F可以被控制为化学计量维持驾驶员要求转矩。与独特的SCR系统的组合，该FTP75和US06排放测试结果为氮氧化物？ NMHC是下面所提出的LEVIII SULEV调控出合理的空间1 。化学计量模式被激活以控制NOx的前可控硅被激活，并当SCR效率是滴在高温的排气流量;化学计量模式的补充缺乏效率可控硅来实现LEV III目标。燃油消耗点球被最小化其中AF对象大多与实现独特的化学计量的A / F控制概念EGR控制。底座结构的发动机控制拥有先进的基于模型的功能J. Balland （ ） B.人Schreurs米彼得M.帕