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表面织构对甲醇发动机柱塞偶件润滑摩擦性能的影响

建立考虑柱塞偏心及变形的织构化柱塞副润滑模型，对比表面织构在柴油和甲醇润滑时的摩擦磨损性能。计算结果显示当柱塞表面未织构时，甲醇润滑时油膜厚度和流体摩擦力比柴油润滑时更小，而微凸体摩擦力更大，表明甲醇会使柱塞偶件润滑性能恶化。当柱塞表面织构后，甲醇润滑时的摩擦副之间的油膜厚度和流体摩擦力增大，而微凸体摩擦力降低，表明表面织构能够改善柱塞偶件润滑摩擦性能。并利用激光表面织构技术在柱塞表面加工典型微凹坑织构，开展往复摩擦磨损试验。试验结果表明，在不同工况下相比于无织构柱塞偶件，甲醇润滑时织构柱塞偶件平均摩擦系数下降低了3.4-6.2%，且织构柱塞表面磨痕深度降低了16.2%。模拟和试验结果表明激光微织构技术适用于高精度配副的柱塞偶件，是实现提升柱塞偶件润滑摩擦和抗磨性能的有效手段。