摩擦学性能在汽车行业

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汽车行业是一个快速移动的和全球的市场,为2015年的1653 .7亿美元。¹创新在汽车行业主要是由于增加的担忧能源效率、安全和环境的影响。

因此,汽车制造商、研究机构和部分供应商通常参与广泛的研究和发展,希望新的创新将帮助他们在竞争日益激烈的市场中脱颖而出。

由于增加的汽车行业,周围的环境和安全问题有日益严格的燃油效率标准,排放,安全,和持久性。在美国,美国环境保护署已设立一个新的标准车到2025年将达到36英里每加仑。²

为了提高燃油效率和减少所需的燃料来驱动车辆,重要的是要尽量减少能量损失的汽车。大约62%的能量损失车辆丢失的引擎,因此优化发动机的性能似乎是理想的起点,当试图提高燃油效率。发动机提高能源效率的一种方法是改善其摩擦学性能。³

摩擦学是如何影响汽车性能

摩擦学的研究相互作用的表面和描述摩擦的影响,磨损和润滑,因素,都可以影响发动机能量损失。摩擦学一词源于希腊语,意思是“研究摩擦的事情”。³

有许多摩擦学的引擎组件包括轴承、活塞,变速器,离合器和齿轮。改进发动机零件和添加剂的摩擦学的性能可以减少燃料消耗,增加发动机功率输出,减少石油消费,减少尾气排放,提高耐久性,降低车辆维修。

改善摩擦学的性能可以用三种方法来实现:提高摩擦学性能的材料用于机械零件;亚博网站下载涂层表面提高摩擦学的行为;或发展的润滑剂,提高摩擦学的行为。⁴

以前,测试所涉及的新材料或润滑剂摩擦学特性构建整个系统运行个人专业测试,是可靠的,但可以是昂贵和耗时。亚博网站下载

最近,台式测试提供了一个通用的和经济的方法来测试新开发材料的摩擦学性能汽车的创新。亚博网站下载标准化的摩擦学的测试是用来比较新部件的性能,材料和添加剂。亚博网站下载

然而,同样重要的是能够执行自定义测试要求的制造商和一部分可能会进一步了解新材料的性能。亚博网站下载⁴

图1所示。城市轨道交通的TriboLab(左)和固体(右)在这三个球在球杯安装在试样表在一个较低的旋转模块。球杯充满了润滑剂,和第四个球是固定上马车。通过上面的球负载应用垂直向下。

开发改进汽车润滑剂

润滑剂是物质运动部件之间形成保护性的液膜,防止直接接触。优化发动机的摩擦磨损性能,必须实现有效润滑所有的移动和交互部分的引擎。⁴传统液体润滑剂是无法满足要求的新引擎部分,所以有显著的持续研究汽车润滑剂领域的发展。汽车润滑油必须通过严格的标准测试。他们必须能够耐高温,在发动机条件下是稳定的

最近,添加纳米粒子润滑油创建“nanolubricants”一yabo214直是一个热门话题在开发新的汽车润滑油。无机、金属、金属氧化物和碳基纳米粒子添加到润滑油改善抗磨损和摩擦减少属性。yabo214

金属氧化物纳米颗粒特别有前途的,因yabo214为它们是相对便宜,及其粒径和形态很容易控制。添加固体纳米粒子液体润滑剂可以在混合yabo214润滑制度尤其有利于减少摩擦,并似乎导致提高承载力。⁵

然而,nanolubricants常常不稳定,由于纳米粒子的趋势的解决了液体润滑剂。yabo214因此,为nanolubricanyabo214ts往往功能化纳米粒子改善nanolubricant结果的稳定性。正在进行的研究是集中在功能化纳米粒子的发展生产的稳定和有效nanolubricants。yabo214

一组研究人员在中国南方科技大学添加不同量的Y亚博老虎机网登录₂O₃稳定ZrO₂纳米粒子Kyabo214R7和美孚1汽车润滑油和使用城市轨道交通TriboLab(图1)配备了四球设置观察纳米粒子的影响油的摩擦学性能。⁶

Y₂O₃稳定ZrO₂纳米粒子合yabo214成使用表面活性剂来控制其质量和大小。纳米粒子是有效地降yabo214低摩擦系数(图2),提高了商业油的抗磨性能(图3)。基于生成的润滑油的摩擦学性能,最佳的纳米颗粒浓度是0.1 - -0.5 wt %。

研究人员利用台式摩擦学评估提供的城市轨道交通TriboLab快速高效地测试和优化他们的新nanolubricant。研究润滑配方和纳米粒子之间的关系是目前正在进行的。yabo214

图2。比较不同的摩擦系数Y₂O₃稳定ZrO₂(3 ysz)纳米颗粒浓度基本矿物油,KR7,美孚1。执行的测试是使用力量UMT-2配备了四球安装在负荷80 N和400转的转速1 h。⁶

图3。穿疤痕平均直径(WSD)的函数3 ysz纳米颗粒浓度基本矿物油,KR7,美孚1。执行的测试是唱一首力量UMT-2配备四球安装在负荷80 N和400转的转速1 h,紧随其后的是用显微镜表征。⁶

在城市轨道交通发展的TriboLab新汽车润滑油、涂料、和材料亚博网站下载

城市轨道交通的TriboLab(力量,圣何塞,CA)提供了理想的台式测试系统新开发的汽车材料、润滑油、涂料、和添加剂。亚博网站下载

最多才多艺的摩擦学测试系统设计,对城市轨道交通TriboLab具有广泛的功能由于其精度控制的力(1 mn 2 kn)转矩(5 N·m)速度(0.1 - 500 rpm),温度(-30到1000°C)、湿度(5至85% rh)和位置。

城市轨道交通的Tribolab互换模块,因此可以执行多个标准化和定制的测试在一个平台上。城市轨道交通的TriboLab提供了各种摩擦学的测量,可以测量组件(如离合器的摩擦磨损材料、制动材料、轴承、轮胎、活塞环、气缸套。亚博网站下载

此外,城市轨道交通TriboLab也可以有效地评估和排名汽车润滑油。城市轨道交通的TriboLab已经到测试汽车研究和开发活动,包括新材料的发展,润滑油和其他汽车添加剂。亚博网站下载^5-11

总之,创新在汽车行业在提高能源效率、安全性和耐久性的车辆。摩擦、磨损和润滑发动机能量损失的主要因素和耐用性,这些属性在摩擦学领域的研究是一个重要的组成部分,研究和发展汽车工业。

的轨道交通TriboLab力量代表理想的台式解决方案测试新材料的摩擦学性能,汽车研究润滑油和添加剂。亚博网站下载

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引用

1. 汽车制造业到2015年将达到1.7万亿MarketResearch.com
2. EPA锁燃油经济标准通过2025 -华盛顿时报》
3. 汽车零部件的快速测试——在非常高的温度力量摩擦学网络研讨会,2017年2月
4. 卡普尔,东SC,施瓦兹,牧师M, Dwyer-Joyce RS,“汽车摩擦学”“现代摩擦学手册”CRC出版社有限责任公司,2000年。
5. 寻V, Barison年代,Agresti F,阿胶L, Pagura C, Fabrizo M,“改善摩擦学的和热性能的润滑剂基于石墨烯的nano-additives”RSC进步,6:59477,2016年。
6. 李D,谢Y,勇H,阳光D”Surfactant-assisted制备Y₂O₃稳定ZrO₂纳米粒子和yabo214其摩擦学性能的矿物和商业润滑油”RSC进步,7:3727 2017 - 3735。
7. 了解发动机摩擦学:执行往复测试与缸套-活塞环的交互AZo亚博网站下载Materials
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