自1975年以来，对化石燃料和温室气体排放的可用性有限的担忧引起了美国政府法规的制定，例如公司平均燃油经济性（CAFE），以控制汽车和轻型卡车的燃油经济性。
2015年6月，运输部和环境保护局（EPA）起草了大卡车排放标准。根据这些标准，与2018年建造的类似卡车相比，所有燃油效率的所有大卡车应高达24％，碳排放量低24％。所有人都在全球制定类似的建议和法规。车辆的类型和尺寸。
由于这些法规，以及其他效率，性能和成本原因，汽车制造商及其供应商一直在寻求不同的策略，以增强柴油动力和汽油动力汽车的燃油经济性。重点的主要领域是减少与摩擦有关的能量损失，通常称为寄生能量损失。
当摩擦损失浪费较少的能源时，燃油效率会提高，并且可以使用更多的能量来驾驶车辆。已经预计，大约10％的能量输入被摩擦用尽，少于15％的燃油能量被改为推动车辆的有用能量。
据报道，具有低摩托车和受控地面形貌的汽车组件的工程表面的发展可提高燃油效率3-5％。
因此，考虑到由柴油机或天然气提供动力的车辆的能量转化率相对较低，燃油效率的提高也可以转化为巨大的好处。例如，2010年美国EPA新闻稿称，即使燃油经济性增加了3 mpg，估计每天节省100万桶石油，每年将二氧化碳排放量减少1.4亿吨，并为消费者节省250亿美元每年的燃油费用。
为了准确开发和生产具有所需表面条件的工程组件，应使用适当的技术来测试和量化表面特性。当在不同条件下测试工程零件时，可以预测现实世界的产品功能。还必须定量测量表面的粗糙度和纹理，因为这些参数对系统性能有重大影响。
测试和控制摩擦
摩擦学是磨损，摩擦和润滑如何对运动亚博老虎机网登录中的互动表面产生影响的科学。控制磨损和摩擦非常困难。尽管材料的摩亚博网站下载擦系数不是绝对的，但它们表示在专门使用条件下获得的值。
系统的环境会影响测试过程的执行方式，并影响测试结果。压力，湿度，温度和其他因素的解释对于限制磨损或更容易移动的工程组件至关重要。例如，有几种方法可以减少表面之间的摩擦：
- 表面应通过沉积超平滑涂层材料（例如钻石样碳（DLC））或利用更精细的表面修饰步骤来最大程度地减少表面粗糙度。亚博网站下载
- 应使用改善添加剂和降低粘度的流体来增强润滑。
- 应使用滚珠轴承来减少表面之间的接触区域。
摩擦学测试系统可以利用在专门使用条件下执行标准化和定制测试，以优化上述改进。通用围仪能够在一个具有可互换模块的一个平台上进行众多测试，并且可以使制造商能够进一步解释和管理影响零件运动和磨损的广泛的复杂参数。
表面地形表征
还应测量和表征汽车组件的表面形貌。虽然摩擦学测试可以表示零件的工作方式，但表面纹理参数的精确度量可以表明为什么某个部分以某种方式起作用。
通过准确的表面计量学，工程师可以进一步了解影响运动部位行为的众多因素。重要的是要了解表面及其基本原因的摩擦和磨损，以开发，生产和维护汽车组件，例如制动组件，轴承，轴，轴，密封件等。
精确表面计量学的最精确，通用和可重复的技术之一是使用白光干涉法（WLI）的三维（3D）光学显微镜。基于该技术的仪器已被用来量化汽车领域，研发实验室，质量控制/质量保证设施，生产线和制造地板的材料表面。
用高保真成像可视化表面
除了精确的表面计量学外，样品表面的清晰成像还满足了QA/QC的主要检查需求。
最新的3D光学显微镜技术具有具有显示优势和易用性的成像功能，通常仅在共聚焦显微镜中获得。这使用户可以快速，轻松地获取可重复和高分辨率的表面地形测量值，并实现样本地形和高质量图像的3D可视化。
图1。从左到右，3D光学图像揭示了镀铬板中的缺陷，3D光学显微镜图像的磨刀缸壁功能表面以及制动转子的3D表面图像。图片来源：Bruker Nano表面。
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应在实际条件下测试交互式表面，以更好地了解其执行方式。这些考虑因素会影响从温室气体排放和燃油经济性到随着时间的推移的可靠性和安全性。
摩擦学测试系统证明了磨损和摩擦的结果。以类似的方式3D光学显微镜可以更深入地了解摩擦和磨损的复杂原因和影响。将高级3D表面光学计量学与材料表面的高保真成像相结合，为功能表面的缺陷或特征表征提供了更多机会。
图2。金属圆柱体颜色编码的高度图（顶部）和高保真，贯穿焦点灰度图像（底部）。图片来源：Bruker Nano表面。
精确的计量数据与生动的图像相结合，为用户提供了完整的表面表征故事。通过对表面的定量测量，测试和可视化的整合，汽车制造商及其供应商都允许遵守日益严格的法规和标准，同时确保其客户获得最佳性能的产品。
该信息已从布鲁克·纳米（Bruker Nano）表面提供的材料中采购，审查和改编。亚博网站下载
有关此消息来源的更多信息，请访问布鲁克纳米表面。