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这是由美国人Schneider E W Blossfeld D H 发表在SAE Paper 上的一篇研究论文
中文版来自国外内燃机杂志
开发了一种放射性示踪技术,用来动态测定发动机中活塞环和气缸的磨损率,该方法具有足够的灵敏度,可以在正
常运转条件提供实时和快速测量；
测试机器是一台GM3.4升60度夹角的V6发动机,对顶压缩环进行中子辐射,同时对气缸进行放射活化；
环和气缸的磨损数据是通过测量润滑油中具有放射性的磨削碎屑来获得；
复杂的实验过程和实验数据省略掉
结论:
活塞环的磨损
1,发动机装配后磨合阶段的环的磨损不取决于环以前是否用过,对于V6的6道环来说,其平均磨损量为Mo合金涂层
的0.15%或1800µg.发动机在常温下每次启动的6道环磨损量平均为100µg,发动机在热机后的热启动不会造成磨
损.(最后一个结论其实就是启/停系统的技术根据)
2,稳态下的运作中环的磨损率是稳定的,当运转条件改变时,磨损率会转到另外一个稳定值,转速及负荷转换过程
中磨损率不会有太大的增长.
3,影响活塞环磨损的关键因素是发动机的平均有效压力BMEP,低负荷下(200kpa) 环的总磨损率为50 µg/H,高负荷
(1000kpa)下为750个µg/H.,当BMEP不变时,转速的变化对环的磨损几乎没有影响.
4,台架试验中获得的环磨损率与采用类似发动机的车队试验测得的数据相一致.
5,用不同型号的发动机(5.3升V8)所测得的磨合阶段磨损规律相似,并且和BMEP的相互关系和V6是相同的。
气缸的磨损
1,气缸顶环转换处的磨损与环的磨损有实质的区别,大部分磨损发生在初期磨合/冷启动以及转换运行条件的过程
中,稳态工况下的气缸磨损非常小.
2,相同型号的不同机体之间磨合的磨损量会有很大差异.
3,稳定运转时,气缸的磨损率很低,并取决于磨合程度,一旦初期和冷启动的磨合完成,即使在高负荷条件下,气缸
的磨损率仍然很小.
4总的看来,初期的磨合完成后,气缸顶环转向处的平均磨损率大致为4nm/h,这和市场上的气缸磨损数据完全一样,
长期表现出相同的磨损率.
引申:
归纳几点供讨论
1,对发动机而言,活塞环是主要的磨损部件,和负荷成正比,故新车(10000公里以下)拆来改3.0没有必要换活塞环(
当然还是要以具体测量数据为准)
2,中缸在不存在原本的加工瑕疵的条件下,磨损程度与运行里程和驾驶习惯并无直接关系,比方说两台同样新车,
一台在一年内跑了6万公里,而另一台在市内天天堵车只跑了3万公里；两者有相同的运行时间,显然有很大可能是
后者的磨损程度高于前者(源于更多的冷启动和功况变化)。
3.磨合阶段对缸体的重要性大于活塞环。
4,热车空转到5/6千转对活塞环和缸体都不会有比怠速更严重的磨损；
5,热车下频繁启动和熄火也不会对缸体和活塞环造成磨损；
6.高的平均有效压力BMEP对活塞环的磨损来说是主因,故不难理解很多增压机和高度强化的NA机的烧机油现象以
及在一定里程之后的性能衰减,当然这不能责怪车厂的工程师,没有哪个车厂的老板把车以耐用为卖点,高BMEP永
远是车厂追求的目标(没办法,要减排节能还要驾驶乐趣)。
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