王保亮

人类发明的活塞式发动机至今有三大天下难题没有办理,即四冲程的排气冲程涌现干磨征象,排气门挺杆及导管的高温干磨征象,涡轮增压器排气真个涡轮轴高温干磨征象,下面谈谈我们对这三个征象的剖析及办理方法。

发动机的三大年夜缺陷以及解决方法 汽车知识

第一,大家都知道活塞式发动机的四个冲程,即吸气,压缩,做功,排气四个冲程,毛病就在排气冲程。
由于做功冲程时在气缸内是充满高温高压气体的,这时气缸壁上的非常薄的润滑油膜会被瞬间气化,碳化,这时活塞的第一道气环由于处在高温端,其环槽内的机油也有一部分被气化,碳化,同时被气缸内的高温高压气体吹入曲轴箱内,当活塞做功到达下止点开始排气冲程的时候,缸壁和第一道气环之间就会涌现险些是没有机油润滑的干磨征象,就会造成阻力大,磨损严重的问题。
这就大大影响了发动机的动力和寿命。
这个问题就连发动机技能高度发达的德国也没有彻底办理。

但是有问题就总会有办理的办法,人类便是在不断探索中进步的。

据干系资料先容,德国人为理解决这一问题把气缸壁做上了网纹,增加了缸壁上机油的含量,缓解了这一问题,以是同等排量的车型,德国车虽然车身重,但是提速快,驾驶感好还更省油。

但是问题随之又来了,便是德国车到一定公里数往后就会涌现烧机油情形。
剖析缘故原由,缸壁做上网纹往后缸壁上机油含量大了,做功冲程之后缸壁会有部分机油残留,缓解了排气冲程的阻力和磨损,可是缸壁残留的机油在做功冲程高温高压气体的气化,碳化后变得粘稠,排气冲程就会把这些粘稠机油刮入活塞第一道气环槽内,由于第一道气环处在活塞的高温端,长期这些粘稠机油就会被碳化,从而使活塞环在槽内形成卡滞,这样活塞环就不能很好的跟缸密封,涌现蹿机油,烧机油征象,同时涌现缸压不敷,燃烧不好,动力不敷的情形,这个问题现在非大拆发动机不能办理,但是用度及其高。

那么我们是怎么办理这个问题的呢?

根据这个情形,我们的科研团队经由多年攻关,实验车辆发动机上百万公里的实验,发明了高分子发动机保护剂,并得到国家发明专利,基本事理是利用产品中的耐高温超级润滑的高分子复合股料,险些完美的办理了这个问题。

下面说说事理和过程,我们的高分子发动机保护剂是按15%——20%的比例稠浊在机油中的,稠浊后会让机油的摩擦系数降落50倍,它会随机油循环到缸壁,活塞环等各个部位。

先说缸壁,超级润滑的复合股料随机油循环会附着在缸壁上,当做功冲程把缸壁上的机油气化,碳化的时候由于高分子复合股料能耐3800度高温会仍旧附着在缸壁上,排气冲程时缸壁便得到了润滑,第一道气环也得到了润滑,环的跟缸性更好,压缩就更好,于是燃烧好,动力强。
第二个浸染是,缸壁上的高分子复合股料会在活塞环的挤压下在缸壁上形成碳化硅膜,永久的对缸壁形成了保护,永无磨损。

学过材料学的都知道,碳化硅是一种高分子材料,是及其坚硬,摩擦系数又很低的材料,最早是用在航天技能上的,其硬度类似金刚石,用在汽车发动机上,过去只是个梦想。
我们在办理了高温润滑的同时,利用了发动机的高温高压和在高温高压下机油产生的活性碳,加上我们的高分子复合股料在缸壁上完美的合成了碳化硅膜,办理了发动机气缸磨损这一天下难题。
并且缸壁上的碳化硅膜不会无限度的成长涌现涨缸想象,经由多年实验,我们能随意掌握碳化硅膜的厚度,在发动机运行过程中会根据活塞环的张力实现机器智能化成长。
这也是发动机研发者的百年梦想。

再进一步讲,现有的机床加工技能无法做到活塞环和气缸壁的完美合营,由于气环的几何形状和尺寸在事情中永久是个变量,不会是个正圆,而气缸相对是个正圆,二者之间就难免有间隙,就会有漏气率,这就限定了发动机的热效率的提升。
而利用我们的技能在缸壁形成的碳化硅膜是在活塞环的挤压中形成的,它的厚度和几何形状会随活塞环的几何形状和几何尺寸的变革而变革,相称于对缸套进行了二次加工,做到了气缸和活塞环的严密合营,便是普通说的弯刀对着瓢切菜,气缸和气环在险些无间隙的情形下事情,漏气率低,热效率自然就很高。
这是天下上任何前辈的机床加工技能都实现不了的,这便是机器智能化技能。

该技能有济南大学摩擦研究所为此做的《气缸膜剖析与检测报告》佐证。

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第二,排气门挺杆和气门导管的高温干磨征象。

剖析,排气门始终处在燃烧室排出的燃烧气体的包围状态,再加上排气压力的存在,气门导管和气门挺杆之间的机油流到导管下端就被气化,碳化,这样气门挺杆和导管之间得不到很好的润滑,摩擦又会加剧高温,长期就会在气门挺杆和导管之间形成旷量,这个旷量会造成烧机油,也会造成气门座和气门产生位移,赌气门关闭不严,继而缸压不敷,燃烧不好,动力不敷。
燃烧不好产生的积炭又会造成气门的密封性降落,由于积炭带正电,气门和气门座之间摩擦必有一方带负电,形成对积炭的吸附,而赌气门关闭不严,进而缸压不敷,形成恶性循环,这便是车辆行驶到一定公里数后油耗高,动力不敷的一个紧张缘故原由。

我们对这个问题的办理事理,高分子发动机保护剂会随机油进入气门挺杆和导管之间,当机油被气化,耐高温的高分子材料仍旧在起润滑浸染,同时也会在气门挺杆上形成保护膜,避免了磨损,长期对气门挺杆和导管进行保护。
并且来自气缸壁上多余的高分子润滑材料也是带有电荷的,排出过程中被吸附在气门和气门座之间起到润滑和密封浸染,赌气门关闭灵敏,也使凸轮轴的能耗降落。

第三,涡轮增压器排气真个涡轮轴高温干磨征象。

剖析,由于涡轮是靠发动机燃烧室排出的高温气体驱动的,而涡轮轴上的浮动轴承和涡轮轴的间隙仅有几微米,以是涡轮用机油进行降温的效果并不好,后来又加了水冷,虽然得到了改进,延长了涡轮增压器的寿命,但问题没有根本办理,由于浮动轴承和涡轮轴之间的间隙太小,高温真个机油很随意马虎被气化,碳化加重涡轮轴的磨损。
而停机后,涡轮高温端浮动轴承间隙内机油更会被碳化,形成赌塞,再次启念头会油无法快速进入浮动轴承而造成涡轮迟滞和加剧磨损。

我们的办理办法,当发动机事情时,高分子发动机保护剂的耐高温材料会随机油进入涡轮,浮动轴承间隙内的机油被蒸发,耐高温的复合股料仍旧存在,对高温真个涡轮轴进行润滑保护和降温,同时在轴上形成保护膜,使涡轮增压器怠速就可以参与,很好的办理涡轮轴的磨损和涡轮迟滞问题,使涡轮增压器效率高,发动机进气足,燃烧彻底,动力加大。

综上所述,对发动机三大毛病的改进,使发动机油耗更低,动力更足,噪音降落,热效率提高,让发动机有一个全新的改变。

随着该技能的全面推广,将会带来世界发动机技能的飞跃性进步。

附《发动机气缸薄膜剖析与检测报告》

2021年10月28日