课题采用纳米颗粒添加剂润滑油—纳米润滑油代替传统润滑油,开展纳米流体强化内燃机燃烧室动接触部件(活塞组-气缸套)的传热研究。由于纳米润滑油的高导热系数,必将从活塞的冷却油腔和活塞底部带走更多热量,从而降低活塞组的热负荷。同时,纳米润滑油还会改善活塞组的润滑、摩擦性能,减少摩擦功,从而减少摩擦热。为开展纳米润滑油实验研究,制备了多种纳米润滑油悬浮液;实测了纳米润滑油的输运特性参数—导热系数、比热容、粘度;在润滑摩擦试验台上开展了纳米润滑油的润滑摩擦特性试验,实验结果表明纳米润滑油可有效降低摩擦系数,增加承载能力;在流动传质实验台上开展了纳米流体流动传质试验,试验结果显示纳米流体可以较小的流动阻力增加为代价,取得较好的强化传热传质效果;采用分子动力学方法揭示了纳米流体强化传热、改善润滑摩擦的物理机制;在上述研究基础上,建立了活塞组-润滑油膜-气缸套耦合系统的非稳态动力学、传热、润滑、摩擦耦合数学物理模型,研究了纳米润滑油对该耦合系统的传热、润滑、摩擦性能影响规律;最后还开展了纳米润滑油在内燃机中的应用研究,进一步证实了纳米润滑油对内燃机动接触燃烧室部件的润滑摩擦改善,及其对传热的强化作用。
英文主题词Nano lubricating oil; Internal combustion engine; Piston set- cylinder liner; Enhanced heat transfer; Improved lubrication and friction