摩擦与润滑报告.
摩擦与润滑基本知识
摩擦与润滑基本知识1. 摩擦产生的原因：当接触表面粗糙度较大时，接触表面凹凸不平处相互啮合，摩擦力的主要因素表现为机械啮合；当接触表面粗糙度较小时，两接触面的分子相互吸引，摩擦力的主要因素表现为表面分子的吸引力。
2. 根据物体的表面润滑程度，滑动摩擦可分为干摩擦、液体摩擦、界限摩擦、半液体和半干摩擦等。
2.1 干摩擦：在摩擦表面之间，完全没有润滑油和其他杂质，摩擦表面之间作相对运动时所产生的摩擦叫做干摩擦。
例如制动闸瓦与制动轮作相对运动时即产生干摩擦。
2.2 液体摩擦：在两个滑动摩擦表面之间，由于充满润滑剂，因而表面不发生直接接触，摩擦发生在润滑剂的内部，叫液体摩擦。
例如空气压缩机的主轴瓦。
2.3 界限摩擦：两个滑动摩擦表面之间由于润滑剂供应不足，无法建立液体摩擦，只能依靠润滑剂中的极性油分子在摩擦表面形成一层极薄的油膜，属于液体摩擦过渡到干摩擦的最后界限。
3. 零件磨损的主要形式：3.1 磨粒磨损：有硬质微粒进入摩擦表面间时，摩擦表面被硬粒切下或擦下切屑而形成的刮伤。
3.2 刮研磨损：由摩擦表面的微观不平度而发生的磨损，主要是较硬的一面对较软的一面形成切削。
3.3 点蚀磨损：表面上有重复的接触应力，在表面上引起微观裂痕，这些裂痕逐渐扩大，形成麻斑式的剥落。
3.4 胶合磨损：摩擦表面润滑油不足，当滑动速度较高、压强过大时，局部的摩擦变形热量和塑性变形热量，使较软的材料局部熔化，粘在另一表面上而被撕下来的磨损。
3.5 塑性变型：表面发生了塑性变形的一种摩擦。
3.6 金属表面的腐蚀：金属表面层氧化，变成松软多孔，易于脱落，丢失耐磨强度的状态。
实例一，摩擦的规律：同类纯金属间的摩擦因数比异类纯金属间和同类合金间的摩擦因数大得多。
4. 影响磨损的因素和减小磨损的途径4.1润滑：轴径与轴瓦建立液体摩擦的必要条件是a、合适的间隙配合，确保油膜形成；b润滑油充足，具备必要的压力和速度；c、轴径要有足够的转速；d、轴径与轴承配合表面的加工精度要适当；e、注油孔和油槽要设计在轴承承载区以外。
摩擦与润滑概述
润滑剂、添加剂和润滑方法 润滑剂、
一、润滑剂 动植物油、矿物油、合成油。 润滑油 ：动植物油、矿物油、合成油。 粘度是润滑油的主要质量指标，粘度值越高，油越稠，反之越稀； 粘度是润滑油的主要质量指标，粘度值越高，油越稠，反之越稀；
（ 粘度的种类有很多， 粘度的种类有很多，如：动力粘度、运动粘度、条件粘度等。 具体说明） 动力粘度、运动粘度、条件粘度等。 具体说明）
摩
三、 ４种滑动摩擦状态
摩 擦2
擦
１. 干摩擦是指表面间无任何润滑剂或保护膜的纯金属接触时的摩擦。 干摩擦是指表面间无任何润滑剂或保护膜的纯金属接触时的摩擦。 ２. 边界摩擦是指摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，其摩擦性质取决 边界摩擦是指摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开， 于边界膜和表面的吸附性能时的摩擦。 于边界膜和表面的吸附性能时的摩擦。 ３．流体摩擦是指摩擦表面被流体膜隔开，摩擦性质取决于流体内部分子 流体摩擦是指摩擦表面被流体膜隔开， 间粘性阻力的摩擦。流体摩擦时的摩擦系数最小，且不会有磨损产生， 间粘性阻力的摩擦。流体摩擦时的摩擦系数最小，且不会有磨损产生，是 理想的摩擦状态。 理想的摩擦状态。
பைடு நூலகம்
摩
擦
摩 擦3
４．混合摩擦是指摩擦表面间处于边界摩擦和流体摩擦的混合状态。混 混合摩擦是指摩擦表面间处于边界摩擦和流体摩擦的混合状态。 合摩擦能有效降低摩擦阻力，其摩擦系数比边界摩擦时要小得多。 合摩擦能有效降低摩擦阻力，其摩擦系数比边界摩擦时要小得多。 边界摩擦和混合摩擦在工程实际中很难区分， 边界摩擦和混合摩擦在工程实际中很难区分，常统称为不完全液体 摩擦。 摩擦。 随着科学技术的发展，关于摩擦学的研究已逐渐深入到微观研究 随着科学技术的发展， 领域，形成了微－纳米摩擦学理论，引发出许多新的概念， 领域，形成了微－纳米摩擦学理论，引发出许多新的概念，比如提出 了超润滑的概念等。从理论上讲，超润滑是实现摩擦系数为零的摩擦 了超润滑的概念等。从理论上讲， 状态，但在实际研究中，一般认为摩擦系数在0.001量级 或更低） 量级（ 状态，但在实际研究中，一般认为摩擦系数在0.001量级（或更低）的 摩擦状态即可认为属于超润滑。关于这方面的研究也是目前微－纳米 摩擦状态即可认为属于超润滑。关于这方面的研究也是目前微－ 摩擦学研究的一个重要方面。 摩擦学研究的一个重要方面。
摩擦、磨损和润滑
摩擦、磨损和润滑§1 摩擦在一定的压力下，表面间摩擦阻力的大小与两表面间的摩擦状态有密切关系，不同摩擦状态下，产生摩擦的物理机理是不同的。
一、摩擦状态按摩擦状态，即表面接触情况和油膜厚度，可以将滑动摩擦分为四大类，干摩擦、边界摩擦（润滑）、液体摩擦（润滑）和混合摩擦（润滑），如图所示。
1.干摩擦两摩擦表面间无任何润滑剂或保护膜的纯净金属接触时的摩擦，称为干摩擦。
在工程实际中没有真正的干摩擦，因为暴露在大气中的任何零件的表面，不仅会因氧气而形成氧化膜，且或多或少也会被润滑油所湿润或受到"污染"，这时，其摩擦系数将显著降低。
在机械设计中，通常把不出现显著润滑的摩擦，当作干摩擦处理。
2.边界摩擦两摩擦表面各附有一层极薄的边界膜，两表面仍是凸峰接触的摩擦状态称为边界摩擦。
与干摩擦相比，摩擦状态有很大改善，其摩擦和磨损程度取决于边界膜的性质、材料表面机械性能和表面形貌。
3.液体摩擦两摩擦表面完全被液体层隔开、表面凸峰不直接接触的摩擦。
此种润滑状态亦称液体润滑，摩擦是在液体内部的分子之间进行，故摩擦系数极小。
这时的摩擦规律已有了根本的变化，与干摩擦完全不同。
关于液体摩擦（液体润滑）的问题，将在滑动轴承中进一步讨论。
4.混合摩擦两表面间同时存在干摩擦、边界摩擦和液体摩擦的状态称为混合摩擦。
二、干摩擦理论干摩擦理论主要有：（1）机械理论认为摩擦力是两表面凸峰的机械啮合力的总和，因而可解释为什么表面愈粗糙，摩擦力愈大；（2）和表面分子相互吸引分子-机械理论认为摩擦力是由表面凸峰间的机械啮合力F1两部分组成，因而这一理论可解释为什么当接触表面光滑时，摩擦力也会力F2很大。
但上述两种理论不能解释能量是如何被消耗的；（3）粘着理论；（4）能量理论等。
a) 结点b) 界面剪切c) 软金属剪切a) 结点b) 界面剪切c) 软金属剪切大量的试验表明，工程表面的实际接触面积约为名义接触面积的10-2～10-3，这样接触区压力很高，使材料发生塑性变形，表面污染膜遭到破坏，从而使基体金属发生粘着现象，形成冷焊结点（如图a 所示）。
摩擦磨损与润滑概述PPT课件
边界摩擦：
1、概念： 摩擦表面被吸附在表面的边界膜隔开，但有相当多的不平凸
峰接触，摩擦性质取决于边界膜和表面的吸附性能的摩擦。
2、摩擦模型：极性原子团
①、单层分子边界膜： ②、多层分子边界膜：
3、边界膜的分类与机理： ①
②
吸附膜 反应膜
物理吸附膜 化学吸附膜
度形子学（成吸键润1化润引润5力滑合0滑力滑作～剂物济作剂用2中，在用0与而的0即有下金°吸脂）在硫，属附肪下润、紧表在酸，滑氯贴面金分与剂、于接属子金和磷金触表的属金时属时面极起属，表，上性化界并面在，分学面在上两形子反处较，者成受应形高即分的化，成温形 的成化边物学界理吸膜吸附。附膜膜。。
磨损率。
磨合阶段
稳定磨损阶段
时间 剧烈磨损阶段
磨损分类： 磨粒磨损 (简称磨损)
磨粒磨损：
外部进入摩擦表面的游离硬 颗粒或硬的轮廓峰尖所引起的磨 损。
磨损分类： 磨粒磨损 (简称磨损)
疲劳磨损 (也称点蚀)
疲劳磨损：
由于摩擦表面材料微体积在交 变的摩擦力作用下，反复变形所 产生的材料疲劳所引起的磨损。
R —0.两4 粗糙 面3的.0综合不平混度合摩擦
3～4
流体摩擦
( 1 时，不平度凸峰为总载荷的30%)
流体摩擦：
1、定义：
当两摩擦面间的油膜厚度大到足以将两表面的不平凸峰完全 分开，这种摩擦叫液体摩擦。
2、特点：
3～4
①、油分子大都不受金属表面的吸附作用的支配，而能完全移动。
②、摩擦表现为粘性 ，f≈ 0.001～0.008，无磨损 (理想摩擦状态)。
流体中所夹带的硬质物质或颗 粒，在流体冲击力作用下而在摩擦 表面引起的磨损。
第四章 摩擦、磨损及润滑概述
第四章 摩擦、磨损及润滑概述
第一节 摩擦 一、摩擦效果——能量损耗、发热、磨损
——利用摩擦 二、摩擦分类 内摩擦:发生在物质内部，阻碍分子间相对运动 外摩擦：
静摩擦 动摩擦——滚动摩擦
滑动摩擦——
1．干摩擦 机械传动中不允许
2．边界摩擦 边界油膜（十层分子厚度仅 为0.02μm），金属突峰接触，摩擦系数0.1 左右
油温 3．疲劳磨损（点蚀） 提高表面硬度、减小粗糙度值和控制接触应
力
4．流体体磨粒磨损、流体侵蚀磨损
流动所夹带的硬物质引起的机械磨损，管道 磨损
流体冲蚀作用引起的机械磨损，燃汽轮机叶 片、火箭发动机尾喷管的磨损。
5．腐蚀磨损
机械化学磨损是指由机械作用及材料与环境 的化学作用或电化学作用共同引起的磨损
2．流体静力润滑 3．弹性流体动力润滑 λ>3～4 4．边界润滑 5．混合润滑
1．如图所示，在 情况下，两相对运动的平 板间粘性流体不能形成油膜压力。
2．摩擦副接触面间的润滑状态判据参数膜厚 比值λ为 时，为混合润滑状态，值λ为 时，可达到流体润滑状态。
A．6.25; B. 1.0；C. 5.2； D. 0.35。
λ≤1——边界摩擦
λ>3——流体摩擦
1≤λ≤3——混合摩擦
第二节 磨损 一、磨损过程 ——磨合、 稳定磨损、 剧烈磨损。 二、磨损分类 1．磨粒磨损 开式齿轮传动 合理选择材料，提高表面硬度
2．粘着磨损 ——轻微磨损、胶合、咬死
齿轮传动、蜗杆传动滑动轴承等 合理选择摩擦副材料、润滑剂，限制压力和
3．各种油杯中， 可用于脂润滑。
A.针阀式油杯；B.油绳式油杯；C.旋盖式油杯。
4．为了减轻摩擦副的表面疲劳磨损，下列措施中， 是不合理的
滚动轴承的摩擦系数及润滑
滚动轴承的摩擦系数与润滑一般条件稳定旋转摩擦系数参考值所示滑动轴承一般0.010.020.10.2各类轴承摩擦系数轴承型式摩擦系数.为便于与滑动轴承比较，滚动轴承的摩擦力矩可按轴承内径由下式计算：M=uPd/2(M：摩擦力矩，mN.m；u：摩擦系数，表1；P：轴承负荷，N；d：轴承公称内径，mm)。
摩擦系数u受轴承型式、轴承负荷、转速、润滑方式等的影响较大，一般条件下稳定旋转时的摩擦系数参考值如下所示。
对于滑动轴承，一般u=0.01-0.02，有时也达0.1-0.2。
复合轴承摩擦系数：0.03~0.18轴承型式摩擦系数uxx球轴承0.0010-0.0015角接触球轴承0.0012-0.0020调心球轴承0.0008-0.0012圆柱滚子轴承0.0008-0.0012满装型滚针轴承0.0025-0.0035带保持架滚针轴承0.0020-0.0030圆锥滚子轴承0.0017-0.0025调心滚子轴承0.0020-0.0025推力球轴承0.0010-0.0015推力调心滚子轴承0.0020-0.00254、滚动轴承润滑方式的选择滚动轴承是一种重要的机械元件，一台机械设备的性能能否充分发挥出来要取决于轴承的润滑是否适当，可以说，润滑是保证轴承正常运转的必要条件，它对于提高轴承的承载能力和使用寿命起着重要作用。
不论采用何种润滑形式，润滑在滚动轴承中都能起到如下作用：（1）减少金属间的摩擦，减缓其磨损。
（2）油膜的形成增大接触面积，减小接触应力。
（3）确保滚动轴承能在高频接触应力下，长时间地正常运转，延长疲劳寿命，（4）消除摩擦热，降低轴承工作表面温度，防止烧伤。
（5）起防尘、防锈、防蚀作用。
因此，正确地润滑对滚动轴承的正常运转非常重要。
滚动轴承的润滑设计的内容主要包括：合理的润滑方法的确定，润滑剂的正确选用，润滑剂用量的定量汁算及换油周期的确定。
滚动轴承润滑一般可以根据使用的润滑剂种类分为油润滑、脂润滑和和固体润滑三大类。
第四章摩擦、磨损及润滑概述§4―1摩擦学发展概况§4―2
机械设计教案（68）第四章 摩擦、磨损及润滑概述大纲要求：了解机械零件的润滑状态；了解机械零件的摩擦与磨损规律；掌握常用润滑 材料和润滑方式；了解常用密封方法和密封件的性能与选用。
（2＋1 学时） 重点内容：机械零件的摩擦状态、磨损规律。
常用润滑油和润滑脂的主要性能指标及选 用原则。
常用润滑方式。
常用密封方法。
常用密封件的性能及选用。
§4―1 摩擦学发展概况Jost 的报告，Tribology诞生，摩擦学研究得到世界各国的广泛重视，成果丰硕。
§4―2 摩擦静摩擦 滚动摩擦摩擦 摩擦 干摩擦动摩擦 滑动摩擦 边界摩擦流体摩擦 混合摩擦边界摩擦 流体摩擦 混合摩擦膜厚比λ≤ 1 λ ＞ 3 1 ≤λ≤ 3F.P.Bowden ,Tabor在 1945年提出摩擦的粘着理论，1963 年又进一步提出修正的粘着 理论。
目前可以解释很多摩擦现象。
边界摩擦理论认为：边界膜 吸附膜 物理吸附膜 （靠润滑油中的极性分子形成――油性）化学吸附膜 （靠润滑油中的化学键结合形成）反应膜（靠润滑油中的 S、P、Cl等与金属表面的化学反应形成――极压性）维持边界膜是相互运动的摩擦表面所必需的，否则将会产生剧烈摩擦。
吸附膜 只在较低温度下存在。
反应膜 只在较高温度下（通常 150 o C～200 o C)才能生成。
反应膜牢固，但有腐蚀性。
添加剂的合理应用 ，见图4－10流体润滑（液体润滑） 动压液体润滑 （滑动轴承中讲述）静压液体润滑§4―3 磨损磨损的一般规律 ，图 4－6 ――磨合阶段、稳定磨损阶段、剧烈磨损阶段 跑合（磨合）的重要性――有合适的磨合期，按一定的规程进行缓慢、逐级加载，并注 意润滑油的清洁，防止磨粒磨损。
磨损按其机理可分为：粘附磨损磨粒磨损机械设计教案（68）疲劳磨损冲蚀磨损（流体磨粒磨损和流体侵蚀磨损）腐蚀磨损（机械化学磨损）§4－3 润滑剂、添加剂和润滑方法（一）润滑剂1．润滑油润滑油的种类润滑油的主要性质指标：⑴ 粘度――表征润滑油流动时的内部阻力。
项目七 机械的摩擦与润滑
5.润滑油的使用注意事项
五定
定点 定质 定期 定量 定人
入库过滤
油液经运输入库时过滤
三过滤
发放过滤
注入容器时过滤
进油过滤
小结
摩擦
产生 措 施
磨损
润滑
润 滑 的 作 用 润 滑 剂 的 选 择 润 滑 的 方 式 润 滑 油 的 使 用
任务三 密 封 问题的提出（学习目的）
密封关系到设备的可靠性和人身安全
磨损类型：
冲蚀磨损
腐蚀磨损 微动磨损
疲劳磨损—也称点蚀，是由于摩擦表面材料微体积在 交变的摩擦力作用下，反复变形所产生的 材料疲劳所引起的机械磨损。点蚀过程： 产生初始疲劳裂纹→扩展→ 微粒脱落，形成点蚀坑。
磨损的机理： 磨粒磨损 粘附磨损 疲劳磨损
磨损类型：
冲蚀磨损
腐蚀磨损 微动磨损
冲蚀磨损—流动的液体或气体中所夹带的硬质物体或硬
磨损的分类： 磨粒磨损 粘附磨损 疲劳磨损 冲蚀磨损 腐蚀磨损 微动磨损 点蚀磨损 胶合磨损 擦伤磨损
两种不同的称谓
按磨损机理分
磨损
类型
按磨损表面 外观可分为
磨损的机理： 磨粒磨损 粘附磨损 疲劳磨损
磨损类型：
冲蚀磨损
腐蚀磨损
微动磨损 磨粒磨损—也简称磨损，外部进入摩擦面间的游离硬颗 粒（如空气中的尘土或磨损造成的金属微粒）或硬的轮 廓峰尖在软材料表面上犁刨出很多沟纹时被移去的材料， 一部分流动到沟纹两旁，一部分则形成一连串的碎片脱 落下来成为新的游离颗粒，这样的微粒切削过程就叫磨 粒磨损。
薄油膜受 温度影响 较大
理想状态 时的摩擦 无磨损
能有效 降低摩 擦阻力， 应用广 泛源自不完全摩擦4、磨损
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• 润滑
Mixed lubrication theory
Mixed lubrication, also called partial lubrication, is an important lubrication regime in internal combustion engines. elastohydrodynamic lubrication 和 metal-tometal contact在混合润滑 机制下都发生。
2018/8/12 19
• 润滑研究路线
随着系统科学在工程领域的广泛应用， 70 年代德国工程师从润滑系统的角度出 通用汽车公司。 发，建立了润滑系统模型，并借助计算机进行大量的优化计算， 开端 （ GM）开发的一种往复式发动机摩擦与润滑分析综合软件包 FLARE，法国 IMAGINE 公司开发的 AMESim 软件[2]和英国 FLOWMASTER 公司开发的 FLOWMASTER 2软件是机械液压方面比较成熟的商用软件，用其可以进行润 滑系统的建模并仿真。 国内一些研发公司在合作过程中也逐渐了解了国外一些著名公司如德国的奔驰 公司、 FEV 公司、 奥地利 AVL 公司、英国 RICARDO 公司、美国西南研究所 等关于润滑系统设计的新理念、新方法和新技术. 以左正兴教授为首的北京理工大学和以毕小平教授为首的装甲兵工程学院都对 发动机的润滑系统进行了大量研究并取得了一定成果。北理工和国防科工委合 作开发研究了相应的软件DELSAS.
• 润滑
不 同 摩 擦 系 数
Hydrodynamic lucribution
Mixed lubrication Boundary lubrication
活塞裙 部，轴承 活塞环 凸轮，挺 杆
film thickness to roughness ratio
承载能力 油膜厚度
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1200亿美元，重型车每年损失约16亿桶柴油。
4.一辆乘用车其摩擦损失可达到33%。
干摩擦：接触表面无任何保护膜，金属直接接触。摩擦阻力最大，磨损最严重。 边界摩擦：两摩擦面被吸附在表面的边界膜隔开，摩擦性质取决于边界膜和表面吸附性能。
物理吸附 吸附膜 边界摩擦 反应膜
2018/8/12 15
化学吸附
基本理论
耗散结构理论（dissipative structure） 协同学（Synergetics：协同导致有序。 突变论（Catastrophe Theory） 两大机构，五大系统 钢 铁 软 件 石 油
塑 料
发动机 扭矩
2018/8/12
6
• 发动机系统工程
system engineer 总司令：彭德怀
• 润滑
某大型船用柴油机的在某一循环下轴心轨迹图
2018/8/12
17
润滑油性质
Lubricant properties and impact on engine friction.Lubricant oil 作用是减摩和承载, 冷切， 带走杂质和颗粒物。
Lubricant oil additives：
烧瓦 润滑油 -添加剂 基础油 可靠性下降 排放改善
润滑油
振动
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噪声
油耗
动力输出
排放
可靠性，耐久性
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• 润滑基本原理
剪切流
压力流
圆柱间隙流动
qv e
偏心存在使得通过圆柱间隙的流量加大，有利于 轴承的润滑。 油楔效应：使得油膜的承载能力提升。 通过动力计算得出轴心轨迹图，在最大载荷下根 据雷诺方程计算最小油膜厚度。
转时由于液力原斟造成的摩擦阻力，使输出功率增加，燃油消耗降低，但冷却性能降低，
抗磨损性能下降。 润滑油具有合适的粘度，高温抗剪性能，散热性，清净性，极压抗磨性。 F1赛车轮胎每分钟转速高达数万转，一场比350KM比赛中，消耗两组轮胎。
2018/8/12
4
• 系统中的摩擦学
摩擦属于发动机性能属性之一，直接影响到燃油经济性，与噪声紧密联系， 严重影响轴轴承的承载能力（主要有混合和边界润滑）。柴油机在过去几十年 的发展历程中摩擦损失逐渐减小接近10%/10年（Sandoval and Heywood,2003） 活塞 45-50% 轴承 20-30% 配气机构 7-15% 附件 20-25%
Many engine components operate in mixed lubrication, for example the piston rings and the The engine bearings 也运行在 mixed lubrication under cams. severe instantaneous loading
component engineer
列兵：黄继光
建立最精切的摩擦模型。包括活塞组件，配齐机构，发动机轴承等。 关注：摩擦的设计参数，润滑，轴承，运动，漏气，机油消耗，噪声。 仿真模型需要与实际运行情况高度匹配。建立液体动力润滑，热弹性液 体动力润滑。 不同润滑机制（lubrication regimes）,得出精确解答。
建立发动机摩擦模型（engine friction modeling）-精确有效的 工具。预测engine power,fuel economy ,heat rejection。 coordinating various performance attribute planning the fuel econumy impovement roadmap and friction reduction roadmap for the engine. 总览全局，需要整合发动机的所有部件，使之最优化。 摩擦的预测对于系统级别的转矩控制，转速波动有较大影响。 ……
1.该类型的模型及其复杂，影响因数增多。 2.通过求解Reynolds equation 得出不同润滑动力学方程中的油膜厚度（oil film thickness）和压力分布(pressure distribution)，摩擦剪切力也得到数值解。 3.关注更多的细节特征如：部件表面形貌（surface topography） 4.通过模型求解Stribeck curves，从而得出在第一层次中需要用到的参数（摩擦力， 摩擦系数，承载能力）
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• 发动机系统设计
the level-1 engine friction model
1.关注发动机平均循环载荷下的平均有效压力。缺少一些细节（瞬态下的摩擦力大小）。 2.不同子部件使用一个总的摩擦模型，不关注各个部件的摩擦机制。该模型包括了发动 机设计的：bore,stroke,bearing lenth,engine speed,peak cylinder presure. 3.研究参数较少，计算速度快，时间成本低。
摩擦与润滑
结构
F1 赛车科技 摩擦与润滑理论 发动机系统工程 发动机摩擦与润滑 总结
2018/8/12
2
• F1赛车
从古至今，人类从未停止对超越自我、挑战极限的探索，即使这一过程伴随不尽的鲜 血、伤残甚至死亡，赛车是人类这一天性的最佳诠释。 胜利的荣耀背后是残酷的生死存 亡，接着就是对科学技术的挑战。
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• 摩擦
4 综合理论 运动过程中的摩擦阻力来自于三个方面：表面微凸体变形产生的摩擦系数，刻槽产生 的摩擦系数，粘着摩擦产生的摩擦系数。该理论较之前更能描述摩擦的真正机理。
影响摩擦力大小的因数：相互作用的来那个物体的正压力，表面粗糙度，运动副材
料，表面氧化膜和污染膜的分布厚薄以及化学性质，表面间的剪切力。
库仑力
剪切力
粘性摩擦
配气机构
连杆，曲 轴轴承
活塞，活 塞销
动摩擦
发动机
水套冷切 液
摩擦
燃油，润 滑油
静摩擦
2018/8/12
增压器轴 承
喷油器， 油泵柱塞
齿轮
11
• 摩擦
根据爱泼鲁的建议，可以把发动机总的摩擦功分为三部分： （1）由于活塞，活塞环，的运动，活塞销，连杆轴承，主轴承的运动而产生的。 （2）由于传动辅助装置引起的，包括气门机构。 （3）由于运动部件的启动和液动效应引起的摩擦功损失。包括活塞下部的泵气效应， 连杆曲轴引起的扇风损失和机油飞溅损失。
the level-2 engine friction model
1.比第一级别更详细，在瞬态的基础上研究摩擦力的大小。 2.基于不同润滑机制预测不同部件的摩擦系数和摩擦力。 3.考虑较多的参数，研究因系统概括性研究而忽略的某些影响。
the level-3 engine friction model
2018/8/12
5
• 发动机系统工程
运用先进的科学方法，进行组织管理，以求最佳效果的技术。-《现代汉语词典》 系统工程是一门把已有学科分支中的知识有效的组合起来用以解决综合性的工程问题。 《大英百科全书》 是一门方法 性的应用学科。
基本特点
系统的整体性 要素与系统不可分割 1+1=2 ？ 系统的开放性 和外界有物质，能量，信 息 的交换。 系统的层次等级性 有结构，有等级，有次序。
发动机
车轮
转速 18000r/mi n
活塞加速 度超过子 弹
干式油底 壳
每分钟数 万转
150KM消 耗一个轮 胎
暖胎
2018/8/12
3
• F1发动机润滑与轮胎磨损
0-100km/h，只需2.3秒，曾经最高转速达到22000r/min. 转速保持在16000-2000r/min之间，功率570kw.一般跑车转速在8000r/min。 没有性能优异的润滑油与之匹配，Fl赛车发动机在几秒钟之内就将遭到破坏。润滑油膜 越厚，高温抗磨损能力越强。但是油膜越厚，由于液力粘滞的原因，会造成发动机动力 损失，降低发动机转速：而油膜越薄，则发动机转速越高，能够降低发动机运动部件运