微乳化生物质燃油的往复运动摩擦学特性研究

摘要

采用发动机活塞环-缸套摩擦磨损试验台,研究了微乳化生物质燃油在活塞环-缸套摩擦副往复运动过程中的摩擦磨损特性.借助扫描电子显微镜及附带的能谱、X射线光电子能谱、傅里叶红外光谱等技术分析了摩擦磨损试验后磨痕表面形貌、元素组成含量、元素的化学状态及官能团变化.结果表明,在微乳化生物质燃油润滑条件下,活塞环-缸套之间的摩擦系数和它们的磨损量均随着往复运动频率增加而增大.在稳定磨损阶段微乳化生物质燃油润滑下摩擦副平均摩擦系数比车用0#柴油润滑时要小,但缸套和活塞环的磨损量反而较大;磨痕表面呈带状犁沟,具有磨粒磨损典型特征;磨痕表面出现了含-COOH基团有机盐类和Fe2O3和Fe3O4等金属氧化物.微乳化生物质燃油中的极性基团如羧基(-COOH)易于吸附在摩擦副表面起到边界润滑作用,此外,燃油中酸性物质在摩擦过程中会导致摩擦表面腐蚀及摩擦表面形成的Fe2O3在活塞环往复刮擦下脱落并充当磨粒,从而使磨损加剧.