基于ta-C涂层/活塞环-缸套摩擦副润滑油摩擦学性能研究

作者：鄂红军; 杜雪岭; 阿合波塔·巴合提; 金佳佳

来源：内燃机工程, 2022, 43(03): 52-56.

DOI：10.13949/j.cnki.nrjgc.2022.03.007

• ta-C涂层
• 活塞环—缸套
• SN/GF—5 0W—20发动机油
• 摩擦学性能
• 二烷基二硫代氨基甲酸钼
• 二烷基二硫代磷酸锌

采用SRV?4型多功能摩擦磨损试验机，使用四面体非晶碳(tetrahedral amorphous carbon,ta-C)涂层/活塞环—缸套摩擦副，研究了不同含量二烷基二硫代氨基甲酸钼(molybdenum dialkyl dithiocarbamate,MoDTC)SN/GF—5 0W—20发动机油摩擦学性能。研究结果表明，MoDTC明显影响ta-C涂层/活塞环—缸套摩擦副摩擦学性能，当Mo元素质量分数在0.03%～0.05%范围内时摩擦磨损性能最优；而当Mo元素质量分数为0.10%时摩擦磨损性能最差。在相同摩擦磨损试验条件下，研究Yubase4+基础油(Yubase4+,Yu4+)对照组、Yu4+/MoDTC和Yu4+/MoDTC/二烷基二硫代磷酸锌(zinc dialkyl dithiophosphate,ZDDP)润滑体系对ta-C涂层/活塞环—缸套摩擦副影响，并用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、X射线光电子能谱仪(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)对缸套磨损表面进行分析。研究结果表明，Yu4+/MoDTC体系摩擦系数最低，而Yu4+/MoDTC/ZDDP体系摩擦系数最高。这可能是因为ta-C材质活塞环硬度高，Yu4+/MoDTC/ZDDP润滑体系缸套摩擦膜中含有ZDDP自分解产物及与MoDTC、缸套表面作用产物(如MoO3、ZnS、Fe3O4、ZnO等)，摩擦膜中磨粒大小不均匀在对偶间的摩擦造成较高的磨粒磨损，从而引起摩擦系数增加。

• 单位
  中国石化润滑油有限公司