二烷基二硫代磷酸锌与镀铬缸套的摩擦磨损配对规律研究

摘要

二烷基二硫代磷酸锌(ZDDP)是润滑油中普遍应用的极压添加剂之一，国内外学者多针对铁基摩擦副研究其耐磨减摩机理并取得了理想的成果，而随着内燃机工业和表面工程技术的发展，节能与环保的要求也日益严苛，一些高性能的非铁摩擦副得到了广泛应用，例如应用在高速高载柴油机的镀铬缸套，而与之配对的润滑介质的选择却仍停留在针对铁基摩擦副材料，其匹配性问题成为了延长内燃机使用寿命及提高经济性的瓶颈问题，学者们关于ZDDP对非铁摩擦副的耐磨减摩机理尚缺乏足够认识，因此需要开展润滑介质对镀铬缸套匹配性研究。本文针对镀铬缸套，采用对置往复式摩擦磨损实验机，研究了不同ZDDP浓度、载荷、转速、温度下，ZDDP对镀铬缸套摩擦副的耐磨减摩规律及作用机理，取得主要结论如下:
　　 1.随着润滑油中ZDDP浓度的增加，配对副的摩擦系数降低，浓度达到1.5wt.％后，摩擦系数下降趋势减缓;缸套试样磨损量随着润滑油中ZDDP浓度的增加而减小。在ZDDP浓度为1.5wt.％的润滑油中，配对副摩擦系数随转速上升而降低，随温度的升高而上升，随载荷的增大，摩擦系数先降低，在60MPa达到最低后随载荷的上升急剧升高;缸套试样的磨损量随载荷、温度的升高而增加，随转速的升高略有下降。
　　 2.ZDDP并不与镀铬材质反应，但仍可提高镀铬缸套的耐磨减摩性能，ZDDP在镀铬缸套表面形成一层保护膜，该保护膜在摩擦剪切力的作用下易在镀铬缸套表面凹坑处堆积，且该保护膜随着温度、载荷、转速的增加而增多。该保护膜为ZDDP自身分解产物，其主要成分为磷酸盐、氧化锌和硫化物。

目录

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摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景

1．2 内燃机润滑油性能发展现状和趋势

1．3 润滑油及添加剂的研究现状

1．3．1 基础油分类

1．3．2 内燃机常用极压添加剂研究现状

1．4 松孔镀铬缸套的研究

1．5 研究意义及内容

第2章 实验材料与实验方法

2．1 实验材料

2．1．1 缸套试样

2．1．2 活塞环试样

2．1．3 润滑剂

2．2 实验设备

2．3 实验方法

2．4 表征参数

2．4．1 摩擦系数

2．4．2 磨损量

2．4．3 膜厚比

2．5 微观分析设备

2．5．1 扫描电子显微镜

2．5．2 X射线光电子能谱

2．5．3 X射线能谱仪

第3章 工况条件及ZDDP浓度对镀铬缸套耐磨减摩性能影响规律

3．1 ZDDP浓度对镀铬缸套耐磨减摩性能影响规律

3．2 转速对ZDDP耐磨减摩影响规律

3．3 温度对ZDDP耐磨减摩影响规律

3．4 载荷对ZDDP耐磨减摩影响规律

3．5 本章小结

第4章 工况条件及ZDDP浓度对ZDDP反应膜影响规律研究

4．1 浓度对ZDDP反应膜的影响规律

4．2 转速对ZDDP反应膜的影响规律

4．3 温度对ZDDP反应膜的影响规律

4．4 载荷对ZDDP反应膜的影响规律

4．5 ZDDP摩擦化学反应膜组成及结构

4．6 本章小结

第5章 结论

参考文献

致谢