CN100392313C - 在两个物体之间的摩擦体系中磨损的抑制方法 - Google Patents

在两个物体之间的摩擦体系中磨损的抑制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN100392313C
CN100392313C CNB2004800049629A CN200480004962A CN100392313C CN 100392313 C CN100392313 C CN 100392313C CN B2004800049629 A CNB2004800049629 A CN B2004800049629A CN 200480004962 A CN200480004962 A CN 200480004962A CN 100392313 C CN100392313 C CN 100392313C
Authority
CN
China
Prior art keywords
containing ratio
solvent components
lubricant oil
tearing
wearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CNB2004800049629A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1754062A (zh
Inventor
住本守央
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuxi Nifulong Ultrafiltration Technology Co ltd
Original Assignee
SUMIMOTO SCIENTIFIC INSTITUTE Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SUMIMOTO SCIENTIFIC INSTITUTE Co Ltd filed Critical SUMIMOTO SCIENTIFIC INSTITUTE Co Ltd
Publication of CN1754062A publication Critical patent/CN1754062A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100392313C publication Critical patent/CN100392313C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16NLUBRICATING
    • F16N39/00Arrangements for conditioning of lubricants in the lubricating system
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M171/00Lubricating compositions characterised by purely physical criteria, e.g. containing as base-material, thickener or additive, ingredients which are characterised exclusively by their numerically specified physical properties, i.e. containing ingredients which are physically well-defined but for which the chemical nature is either unspecified or only very vaguely indicated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M177/00Special methods of preparation of lubricating compositions; Chemical modification by after-treatment of components or of the whole of a lubricating composition, not covered by other classes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M9/00Lubrication means having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M7/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M9/00Lubrication means having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M7/00
    • F01M9/02Lubrication means having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M7/00 having means for introducing additives to lubricant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10Construction relative to lubrication
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J10/00Engine or like cylinders; Features of hollow, e.g. cylindrical, bodies in general
    • F16J10/02Cylinders designed to receive moving pistons or plungers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2030/00Specified physical or chemical properties which is improved by the additive characterising the lubricating composition, e.g. multifunctional additives
    • C10N2030/06Oiliness; Film-strength; Anti-wear; Resistance to extreme pressure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10NINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS C10M RELATING TO LUBRICATING COMPOSITIONS
    • C10N2040/00Specified use or application for which the lubricating composition is intended
    • C10N2040/25Internal-combustion engines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

本发明的目的是,提供一种将由于两个物体之间的摩擦体系的摩擦引起的磨损抑制到最低限度,特别是将内燃机中由汽缸和活塞之间的摩擦引起的磨损抑制到最低限度,使该内燃机的可靠性提高到最大限度,并最大限度地延长检修周期的系统。在两个物体之间的接触的周期性的相对运动中为了抑制由于摩擦面的摩擦引起的磨损,使润滑油介于前述两个物体之间的摩擦体系中,其特征在于,根据前述相对运动的最大转速,将不溶解成分调整到相对于前述润滑油处于特定的含有率的范围内且包含在润滑油中,并将其保持在该范围内。

Description

在两个物体之间的摩擦体系中磨损的抑制方法
技术领域
本发明涉及使润滑油介于两个物体之间的摩擦体系的摩擦面之间,抑制由于摩擦引起的磨损的技术,特别是,抑制由于内燃机中汽缸与活塞之间的摩擦引起的磨损、由此提高内燃机的可靠性的技术。
背景技术
两个物体之间的摩擦体系中的磨损的主要原因,可以认为是由于该物体彼此摩擦引起的。因此,在现有技术中,一般认为,在该物体之间、例如,在内燃机中的汽缸和活塞之间通过介入润滑油来缓和摩擦,借此抑制磨损,事实上经验表明,通过使之间介入润滑油,可以减少磨损。但是,这个磨损,不是只要将润滑油介于摩擦面之间就可以完全防止的,只能加以抑制,问题是,对于多长的使用时间,能够多么有效地抑制磨损,且是否可以提高该内燃机的可靠性。
众所周知,各个专门的制造厂商推荐,内燃机中的发动机油等的润滑油在特定期间或者每隔一定的使用时间进行全部更换或者抽出使用油的一部分、补充新油的方法。这是因为,这种系统油由于在使用过程中,起氧化缩聚作用,还混入燃烧生成物,或者含有金属磨损碎屑以及锈等,因此生成各种不溶解成分,其中,特别是,在润滑油中生成的固体物质,在使用时,随着时间的变化而增加,同时成为损伤摩擦面的原因的原故。
因此,各个专门制造厂商分别定出各自的润滑油的特性临界值(参照表1)。这种特性临界值,到目前为止,例如,根据A法分析,包含在润滑油中的作为烷烃化合物的正戊烷(n-pentane)不溶解成分,在两循环发动机中定为1.5质量%,在四循环筒状活塞发动机中,定为2.5质量%。但是,在实际上,目前的情况是,规定这种润滑油的使用允许限度的特性临界值,根据包含在润滑油中的尘埃粒子的大小以及在摩擦面上的表面加工粗糙度、在润滑油中生成的生成物的种类及粒子的大小、或者其含量,是各种各样的,很难笼统地决定,证明这种允许限度的明确的根据并不很清楚,只是根据经验,使不溶解成分的含量规定在2.5质量%左右以下。即,在现实情况下,大体上被认为,当包含在润滑油中的不溶解成分的含量超过2.5质量%时,作为润滑油更换时间的标准,如果在2.5质量%以下的话,则认为不必更换油,可以使用。
[表1]
各个专门生产厂商的系统油的不溶解成分含有率的允许值
但是,发明人等发现,上述现有的方式,不是将汽缸/活塞之间的摩擦面上由于磨损引起的内燃机的恶化抑制到最低限度,而是以远远超过润滑油的特性最佳值的前述特性临界值作为允许限度的杂质含有率来使用润滑油,使得可以称之为发动机心脏的汽缸和活塞的表面受到损伤,结果使发动机的性能降低,并且显著缩短其寿命。
在使用时,为了将发动机总是保持在最佳状态,有必要考虑各种因素。特别是,为了将汽缸/活塞之间以及孔/轴之间等的摩擦面保持在最佳状态,如前面所述,与包含在应该介于该摩擦面之间的润滑油中的诸如戊烷及苯等不溶解成分和腐蚀成分的种类及粒子的大小、或者其含量、或者燃料的供应量以及发动机的转速、汽缸直径的大小、以及摩擦面的表面粗糙度等等因素有关,但发明人等经过长时间日夜深入的重复研究,发现,可以用相对于介于前述接触面之间的润滑油的不溶解成分的含有率,代表支配这些发动机的特性的各种因素,并且,当该不溶解成分的含有率采取对应于发动机转速、或者对应于最大转速的特定的值域范围内的值时,可以将前述摩擦面上的磨损抑制到最大限度,从而完成了本发明。
发明内容
本发明的目的是,提供一种在两个物体之间的摩擦体系中磨损的抑制方法,所述方法,在各种大小及转速的内燃机中,将均显示出最佳的润滑油特性值,并且将调整到该特性值的润滑油应用于前述内燃机中,通过对于该发动机而言保持最佳的润滑油的特性值,大幅度减少润滑剂系统的故障,并且,将汽缸/活塞之间以及孔/轴之间等的滑动部上的摩擦面的磨损,抑制到最低限度,结果是,延长检修周期,并可以最大限度地延长发动机的寿命。
为了解决上述课题,本发明采用的方案为,在两个物体之间的接触的周期性的相对运动中,为了抑制由于摩擦面的摩擦引起的磨损,使润滑油介于前述两个物体之间的摩擦体系中,其特征在于,根据前述相对运动的最大转速,将不溶解成分调整到相对于前述润滑油处于特定的含有率的范围内且包含在润滑油中,并将其保持在该范围内。
另外,其特征在于,在横轴为前述最大转速n、纵轴为前述含有率p的曲线图上,前述最大转速及含有率的对应值在该曲线上表示成点(n,p)时,通过点(25rpm,0.8质量%),以及点(100rpm,0.5质量%),以及点(750rpm,0.2质量%),以及点(1200rpm,0.1质量%),以及点(3000rpm,0.05质量%),以及点(8000rpm,0.025质量%)的连续的单调减少的曲线,利用不溶解成分的含有率p可以将其作为最大转速n的函数,即可以表示为p(n),此时,相对于包含有效误差范围的润滑油的不溶解成分的含有率P,以P(n)=p(n)±0.05质量%的形式给出,以该值域内的值调整、保持不溶解成分相对于润滑油的含量,抑制由前述两个物体间的摩擦引起的磨损。
另外,其特征在于,前述不溶解成分为正戊烷。
另外,其特征在于,前述两个物体之间的摩擦体系,为由汽缸和活塞,或者由孔和轴支在该孔内的轴构成的摩擦体系。
并且,其特征在于,用于调整、保持相对于前述润滑油的不溶解成分的含有率的装置为精密过滤装置,以进行不溶解成分在润滑油中含有率的调整和保持。另外,在本申请中的所谓精密过滤装置是指,具有能够精密地过滤燃烧生成物、不完全燃烧物等的不溶解成分的滤芯,可以将相对于润滑油的不溶解成分含有率调整到作为目标的范围内的过滤装置,特别是,包含将多张薄的纸叠层的滤芯,使润滑油流过纸的叠层间隙,利用分子的布朗运动使包含在润滑油中的由燃烧生成物、不完全燃烧物等的不溶解成分构成的杂质附着在纤维上,将其除去,优选地,能够有效地除去1μm以上的杂质,但是,只要能够达到如上所述的目的即可,没有任何限制。
进而,其特征在于,当不溶解成分含有率恰巧脱离由最大转速n的函数P(n)给出的范围时,通过使用用于调整、保持相对于润滑油的不溶解成分的含有率的装置,将润滑油的一部分或者全部更换成新油,使不溶解成分的含有率位于用前述P(n)给出的范围内,由此进行润滑油的调整、保持。
应用本发明,在将不溶解成分含有率总是调整、保持在对应于摩擦体系的滑动的最大转速的规定值的摩擦面上,可以将该摩擦面的磨损抑制到最小限度,其结果是,可以将摩擦面长时间持续地保持在最佳的状态。
在将本发明作为内燃机中摩擦面的磨损的抑制方法加以应用的情况下,在所有的内燃机中,将由多种因素相互复杂地作用而形成的内燃机的润滑油体系的特性,都可以用转速和与之对应的相对于润滑油的不溶解成分的含有率的简单的关系来规定,可以简明地表示出为了将内燃机保持在最佳状态用的、对于各个内燃机的最佳值,并且能够进行调整,以便总是保持这种最佳状态。
另外,燃烧残渣物几乎不向排气阀及涡轮机喷嘴上附着,可以大幅度减少润滑油体系的故障,并且,通过大幅度减少汽缸及活塞、孔及轴等滑动部的磨损,可以延长检修周期,其结果是,能够大幅度延长发动机的寿命,并且可以减少伴随着故障及维修的操作停止而引起的损失。
附图说明
图1为表示根据本发明的接触面的状态的示意图;
图2为表示可以将摩擦面的磨损抑制到最低限度的不溶解成分的含有率与转速的关系的曲线;
图3A为表示在低速发动机的摩擦部中恰当的污染状态的示意图;
图3B为表示在高速发动机的摩擦部中恰当的污染状态的示意图;
图4为设置有精密过滤装置的柴油发动机的结构图;
图5为表示现有发动机与设置有精密过滤装置的发动机的戊烷不溶解成分含有率随时间变化形式的曲线;
图6为表示设置有精密过滤装置的发动机的戊烷不溶解成分含有率长期随时间变化形式的曲线;
图7为表示船舶用中速孔的叠层结构的剖视图;
图8为表示船舶用中速孔的戊烷不溶解成分含有率与磨损度的关系曲线;
图9为表示本实施例中孔的摩擦面金属的磨损形式的示意图;
图10为表示本实施例中孔的磨损部周边的剖视图。
其中,附图标记说明如下:
1  两个物体中之一
2  摩擦面
3  润滑油
4  不溶解成分
5  轴
6  半圆弧状的金属部件
7  孔
8  涂覆层
9  镍层
10  铅青铜层
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明的优选实施形式。图1为表示根据本发明的接触面的状态的示意图,图2为在不溶解成分含有率/转速平面上表示根据本发明可以将摩擦面的磨损抑制到最低限度的不溶解成分含有率和与之对应的摩擦面的转速关系的曲线。本实施例的两个物体之间的摩擦体系中磨损的抑制方法,包括:相互接触、并且进行周期性地相对运动的两个物体;介于该两个物体之间的接触面或者摩擦面(2)的润滑油(3);包含在该润滑油(3)中的不溶解成分(4),其特征在于,该方法采用将该不溶解成分(4)相对于润滑油(3)的含有率,调整及保持在特定值的含有率控制装置。
本实施例中的上述两个物体,是分别相互接触的、并且进行相对的简谐振动的内燃机的汽缸和活塞,但只要是两个物体接触并且通过周期性的相对运动形成两个物体之间的摩擦面(2)的话,没有特定的限制,例如,也可以是如下面的实施例所述,是孔(7)与轴支在该孔的轴(5)之间等的接触面。
上述润滑油(3),可以使用现有技术中公知的润滑油,例如,可以采用发动机油,液压油,涡轮机油,齿轮油等是不言而喻的,只要是具有抑制摩擦面(2)的磨损作用的即可,没有特定的限制。
上述不溶解成分(4),从广义上讲,是指润滑油(3)在使用过程中,由于引起氧化缩聚作用、或者混入燃烧生成物、或者含有金属磨损碎屑及锈等,在润滑油(3)中生成的不溶解成分(4)的全部,特别是指在润滑油(3)中生成的、成为损伤摩擦面(2)的原因的各种种类及粒子大小的固体物,进一步加以限定的话,是指苯不溶解成分(4),以及作为烷烃化合物的戊烷不溶解成分(4),或者更一般的以如正戊烷不溶解成分(4)的碳氢化合物为首的各种不溶解成分(4),但是,在本发明中,着眼于可以用正戊烷的不溶解成分(4)代表作为前述广义上的不溶解成分(4)的情况,因此,从狭义上讲,也可以指定为正戊烷不溶解成分(4),当然,并不局限于的该狭义上的不溶解成分(4),也可以是前述广义上的不溶解成分(4)。
相对于前述润滑油(3)的不溶解成分(4)的含有率,是为了将摩擦面(2)的磨损抑制到最低限度的最佳值,这样的含有率的最佳值并不是绝对的单值性的,而是如图2所示,依赖于其摩擦体系的周期运动的转速,发明者等人通过深入研究发现了对应于转速的含有率最价值的存在,在对应于该转速的含有率的最佳值的意义上,前述含有率是单值性的。另外,图2为表示,使各种发动机以各种转速旋转,推导出相对于将磨损状态抑制到最低限度的转速的不溶解成分含有率的最佳值,将其在不溶解成分含有率/转速平面上绘图获得的带状的最佳值曲线,并表示,在该曲线上绘出具有代表性的最大转速的内燃机,可以将该内燃机的特性提高到最高程度并可以提高可靠性的不溶解成分含有率的最佳值。
从图2中明确可知,在某个最大转速的内燃机中,如果对应于其最大转速的不溶解成分含有率的最佳值,比对应于不足最大转速的不溶解成分含有率的值小、并且不溶解成分含有率是有限的小的值的话,摩擦面(2)的磨损相应地缩小与之对应的量,其结果是,在某个最大转速的内燃机中,如果以对应于其最大转速的不溶解成分的含有率值以下的程度保持不溶解成分含有率的话,在该内燃机中,无论以哪一种转速运转,在长时间的使用过程中,都能够保持恰当的状态,从而,如果将横轴的转速看作最大转速的话,在规定的最大转速的内燃机已经给定时,可以将其可靠性提高到最高限度、可以得知为了保持恰当的特性所必要的不溶解成分含有率的最佳值。从而,通过利用润滑油(3)的特性的调整及保持装置,将润滑油(3)的特性调整、保持在前述最佳值,能够将该内燃机总是保持在恰当的状态,能够耐受长时间的使用,提高可靠性,进而可以延长内燃机本身的寿命。
另外,虽然图中没有示出,但认为与不溶解成分含有率为零时相比,以少许的含有率含有不溶解成分时,在摩擦面(2)上的磨损较少,所以,相对于润滑油(3)的不溶解成分含有率的最佳范围,是从比零大的有限的最小值起,到转速为n时以P(n)给出的值作为最高值的范围,通过使不溶解成分含有率处于该最佳值范围内,可以将内燃机保持在最佳状态。不溶解成分的含有率的最佳值范围,在图2中被表示成实线两侧的灰色区域。例如,在750转的中速柴油机中,当含有率在0.8%时已经处于灰色区域之外,发生故障,所以采取从0.2至0.01%的范围。在1200转的柴油发电机中,不溶解成分的含有率为从0.01至0.15%。另外,在3000转的汽车发动机中为0.1%以下,在8000转的蜗轮增压器发动机中,为0.05%以下。
上述含有率控制装置,可以将精密过滤装置安装到前述内燃机上构成,通过采用具有对应于该内燃机的最大转速的过滤器面积的精密过滤装置,可以适当除去不需要的数量及尺寸的不溶解成分(4),可以长时间地保持所希望的不溶解成分含量。另外,在该过滤器伴随着长期使用受到污染的情况下,可以只更换精密过滤装置的过滤部分,在这种情况下,可以长久地将润滑油(3)保持在最佳状态。不言而喻,作为含有率控制装置的过滤器,只要能够起到如上所述的作用即可,并不局限于如前面所述的精密过滤装置。或者,含有率控制装置可以不是利用如前面所述的过滤器进行的过滤,而是通过将润滑油(3)的一部分或者全部更换成新油,由此将包含在润滑油(3)中的不溶解成分(4)的含有率调整到前述最佳值的范围内,也可以将过滤法和更换油法组合起来。
另外,发明人等认为,使磨损成为最小的润滑油的污染不是一定的,而是依赖于发动机的转速,明确了在低速发动机中,恰当的润滑油中的淤渣粒子的大小比较大,速度越高,越有必要将润滑油保持清洁,并减小润滑油中的淤渣粒子的大小。图3为表示低速发动机和高速发动机的滑动面与,润滑油的恰当污染状态的示意图。如该图所示,进入凹部的淤渣粒子,如果是与凹部的大小匹配的大小和数量的话,淤渣粒子在滚珠轴承的作用下,减少磨损。例如,如图3A所示,在低速发动机中,由于凹部比较大,所以作为恰当污染的润滑油中的淤渣粒子中存在着大的淤渣粒子,在图3B所示的高速小型发动机中,则优选地,令润滑油中的淤渣粒子比较小。
实施例1
其次,参照图4~6,揭示应用本发明的一例及其实测结果,观察本发明的有效性。如图4所示,本实施例的结构,包括:最大750rpm的柴油发动机;以及与之连通的、一面使润滑油(3)循环一面进行过滤的精密过滤装置,使润滑油(3)介于前述内燃机内的汽缸和活塞的摩擦面(2),抑制该摩擦面(3)的磨损。
例如,如从图5所示的750rpm状态的、不配备精密过滤装置的柴油发动机,以及设置有精密过滤装置的柴油发动机的戊烷不溶解成分含有率随时间变化状态的曲线可以看出,不配备精密过滤装置的柴油发动机,从200小时左右开始,戊烷不溶解成分含有率急剧上升,在经过二百几十个小时的时候,超过了制造厂商规定的基准值,此后进一步继续急速上升,与这一结果相比,在设置有精密过滤装置的柴油发动机的情况下,即使经过500小时也持续保持在不足0.2质量%的状态。其后的状态,如从表示设置有精密过滤装置的柴油发动机的戊烷不溶解成分含有率长期随时间变化的状态的图6中可知,仅在使用过程中通过以大约每5000小时一次的频率,进行过滤部的更换,以大约每8000小时一次的频率,更换新油,在大概20000小时的期间内,可以将润滑油(3)中的不溶解成分含有率持续抑制在不足0.2质量%。
实施例2
其次,参照图7~9,揭示应用本发明的一例及其实测结果,观察本发明的有效性。本实施例的结构,包括:在最大750rpm的船舶用中速柴油发动机中,用于传递该发动机的动力并赋予螺旋桨以旋转力的轴(5);以及,将两个半圆弧状的金属部件(6)结合而形成的圆筒状的、用于轴支上述轴(5)的孔(7);介于该孔(7)与前述轴(5)的摩擦面(2)的润滑油(3);包含在该润滑油(3)中的不溶解成分(4),其中,如图6所示,本实施例中的孔(7),具有从表层起由涂覆层(8)、镍层(9)、铅青铜层(10)构成的三层叠层结构。
图8是表示利用本实施例的柴油发动机,一面保持各种不溶解成分含有率一面使之长时间旋转,摩擦孔(7)/轴(5)之间的摩擦面(2),调查在各种含有率的情况下摩擦面的磨损度的结果。如图8所示,将相对于根据A法润滑油(3)的润滑油(3)中的戊烷不溶解成分(4)的含有率保持在0.2质量%并使之动作的情况下,其磨损程度以平均磨损角度计,为20多度左右,这表示只有孔(7)的涂覆层(8)的磨损,与此相比,该含有率超过0.4质量%时,含有率变得越高,平均磨损角度也成比例地增大,磨损程度加大,其磨损程度不仅磨损涂覆层,而且使下层的镍层(9)以及更下层的铅青铜层(10)露出。
由此可知,将决定磨损程度的重要的原因,可以用正戊烷不溶解成分(4)来代表,同时,磨损的程度因正戊烷不溶解成分(4)的含有率的不同而异,另外,通过综合考虑图1等的结果,可知存在着对应于转速的含有率最佳值,该最佳值,即,在本实事例中,通过将该含有率保持在0.2质量%以下的值,可以将摩擦面(2)的磨损抑制到最小限度。
对于该含有率0.2质量%的润滑油,测定了轴承使用时间经过2万小时的孔(7)的摩擦面(2)的磨损量。在其结果中,特别是将磨损增长最快的部分以及其周边的金属磨损的状态示于图9中,将该图9所示的测定部位(i)~(viii)的金属磨损量的测定结果,示于表2。图10表示将表2所示项目的概念与图9的测定部位的状态关连起来、并在剖视图上表示的示意图。
从表2中明确可知,在即使以接近2万小时的长时间使孔(7)和轴(5)摩擦的情况下,也将不溶解成分含有率持续抑制在不足0.2质量%的摩擦面(2)上,可以保持几乎没有金属磨损的状态,即,可以高度地抑制两个物体之间的摩擦面(2)的磨损。另外,表2中的总壁厚,表示用千分尺和测量显微镜测定的结果。金属磨损量,表示以正常部(i)的测定值0.040mm作为基准,通过公式“基准值-槽的深度”算出的值。但是,请注意表2所示的(i)~(viii)中的任何一个测定结果表明,磨损并没有进展到镍层(9)。即,如上所述,将不溶解成分含有率保持在0.2质量%,在长达2万小时将孔(7)使用在轴承中的情况下,磨损只进展到作为孔(7)的表层的涂覆层,与现有技术相比,可以大幅度抑制磨损。
[表2]
孔的摩擦面上的磨损量的测定结果
单位:mm
表2表示在孔(7)/轴(5)之间的摩擦面(2)上调查磨损状态的结果,该结果表明,在前述实施例1中如汽缸/活塞之间的两个物体的摩擦体系中也可以获得同样的结果,可以说是证明在两个物体之间摩擦体系中,摩擦滑动的转速与相对于介于其摩擦面(2)的润滑油(3)的不溶解成分含有率的最佳值之间,成立如图2所示的曲线关系的结果之一。
实施例3
揭示发明者等人利用搭载在1976年10月首航的北海道大学水产院的实习船、北星丸上的设置有前述精密过滤装置的4循环增压柴油6缸发动机(1,544kW×800rpm,D×S=370mm×540mm),进行的实机试验的结果。根据该结果,到进行第二次中间检查的1987年10月的约10年间的18,000小时的运转过程中,润滑油的特性基本上保持一定,正戊烷不溶解成分的含有率保持在约0.2质量%的恒定值。如该结果所示,由于润滑油保持清洁,所以,发动机保持清洁,曲柄箱就像刚刚制造之后那样,残留红色油漆。这10年之间的磨损,衬套为0.008mm/1,000hr,套圈为0.014mm/1,000hr,是通常磨损的1/5~1/10。
实施例4
对4台装备有前述精密过滤装置,和后面描述的浮动高吸入口的相同型号相同输出功率的发电用的柴油发动机,分别以大约9,000小时的运转时间,进行检修,测量各部分的磨损度和润滑油的消耗率以及正戊烷不溶解成分的含有率。
其中,上述所谓浮动高吸入口,是指,相对于一般的从淤渣沉淀堆积的备用油箱的底部供应燃料油的系统而言,从备用油箱的上部将澄清的燃料油供应给发动机的结构,是一种燃料油的淤渣不会进入发动机的系统。
根据上述实验的结果,4台发动机的第一道密封环的磨损,在9,000hr为0.003~0.018mm接近于零,汽缸套、曲柄销轴承的磨损也接近于零,润滑油的消耗率约为0.12g/kW·h,是通常的大约1/10,正戊烷不溶解成分的含有率维持在约0.1%,其外观与新油基本上没有区别。

Claims (9)

1.两个物体之间的摩擦体系的磨损的抑制方法,该方法在两个物体之间的接触的周期性的相对运动中,为了抑制由于摩擦面的摩擦引起的磨损,使润滑油介于前述两个物体之间的摩擦体系中,其特征在于,
根据前述相对运动的最大转速,将不溶解成分调整到相对于前述润滑油处于特定的最佳含有率的范围内且包含在润滑油中,并将其保持在该范围内,
其中,所述最佳含有率的范围是,在横轴为前述最大转速n、纵轴为前述含有率p的曲线图上,将前述最大转速及含有率的对应值在该曲线上表示成点(n,p)时,通过点(25rpm,0.8质量%),以及点(100rpm,0.5质量%),以及点(750rpm,0.2质量%),以及点(1200rpm,0.1质量%),以及点(3000rpm,0.05质量%),以及点(8000rpm,0.025质量%)的连续的单调减少的曲线,利用不溶解成分的含有率p可以将其作为最大转速n的函数,即表示为p(n)时,相对于包含有效误差范围的润滑油的不溶解成分的含有率P以P(n)=p(n)±0.05质量%的形式给出,并以该值域内的值调整并保持不溶解成分相对于润滑油的含量,抑制由前述两个物体之间的摩擦引起的磨损。
2.如权利要求1所述的磨损的抑制方法,其特征在于,不溶解成分为正戊烷。
3.如权利要求1所述的磨损的抑制方法,其特征在于,两个物体之间的摩擦体系,为由汽缸和活塞构成的摩擦体系。
4.如权利要求2所述的磨损的抑制方法,其特征在于,两个物体之间的摩擦体系,为由汽缸和活塞构成的摩擦体系。
5.如权利要求1所述的磨损的抑制方法,其特征在于,两个物体之间的摩擦体系,为由孔和轴支在该孔内的轴构成的摩擦体系。
6.如权利要求2所述的磨损的抑制方法,其特征在于,两个物体之间的摩擦体系,为由孔和轴支在该孔内的轴构成的摩擦体系。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的磨损的抑制方法,其特征在于,用于调整、保持相对于润滑油的不溶解成分的含有率的装置为精密过滤装置,以进行不溶解成分在润滑油中含有率的调整和保持。
8.如权利要求1至6任意一项所述的磨损的抑制方法,其特征在于,当不溶解成分含有率恰巧脱离由最大转速n的函数P(n)给出的范围时,通过使用用于调整、保持相对于润滑油的不溶解成分的含有率的装置,将润滑油的一部分或者全部更换成新油,使不溶解成分的含有率位于用前述P(n)给出的范围内,由此进行润滑油的调整、保持。
9.如权利要求7所述的磨损的抑制方法,其特征在于,当不溶解成分含有率恰巧脱离由最大转速n的函数P(n)给出的范围时,通过使用用于调整、保持相对于润滑油的不溶解成分的含有率的装置,将润滑油的一部分或者全部更换成新油,使不溶解成分的含有率位于用前述P(n)给出的范围内,由此进行润滑油的调整、保持。
CNB2004800049629A 2003-10-06 2004-10-04 在两个物体之间的摩擦体系中磨损的抑制方法 Expired - Lifetime CN100392313C (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP346763/2003 2003-10-06
JP2003346763 2003-10-06
JP257339/2004 2004-09-03
JP2004257339A JP2005163781A (ja) 2003-10-06 2004-09-03 二物体間摩擦系における摩耗の抑制方法
PCT/JP2004/014597 WO2005033575A1 (ja) 2003-10-06 2004-10-04 二物体間摩擦系における摩耗の抑制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1754062A CN1754062A (zh) 2006-03-29
CN100392313C true CN100392313C (zh) 2008-06-04

Family

ID=34425358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004800049629A Expired - Lifetime CN100392313C (zh) 2003-10-06 2004-10-04 在两个物体之间的摩擦体系中磨损的抑制方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7819226B2 (zh)
EP (1) EP1672268B1 (zh)
JP (1) JP2005163781A (zh)
KR (1) KR100652540B1 (zh)
CN (1) CN100392313C (zh)
HK (1) HK1088653A1 (zh)
WO (1) WO2005033575A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1145633A (ja) * 1997-07-28 1999-02-16 Alpha Techno Co Ltd キーパッドおよびその製造法
JP2005163781A (ja) 2003-10-06 2005-06-23 Sumimoto Kagaku Kenkyusho:Kk 二物体間摩擦系における摩耗の抑制方法
EP2304584A4 (en) * 2008-05-13 2011-11-09 Cyandia Inc APPARATUS AND METHODS FOR INTERACTING WITH MULTIPLE FORMS OF INFORMATION ON MULTIPLE TYPES OF COMPUTER DEVICES
JP6157432B2 (ja) * 2013-09-24 2017-07-05 日本バイオマス発電株式会社 ディーゼルエンジンの潤滑油供給システム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0763035A (ja) * 1993-08-24 1995-03-07 Nippondenso Co Ltd オイル劣化検出装置
JPH09292096A (ja) * 1996-04-25 1997-11-11 Tenetsukusu:Kk エンジンオイルの劣化判定方法
JPH10192613A (ja) * 1996-12-27 1998-07-28 Sumimoto Kagaku Kenkyusho:Kk 内燃機関のバルブシート面を正常に維持する方法
JPH10306715A (ja) * 1997-05-08 1998-11-17 Toyota Central Res & Dev Lab Inc エンジンオイルフィルター装置
CN1122708C (zh) * 2001-07-27 2003-10-01 北京海淀科保科技发展有限公司 润滑油用抗磨节能剂及其制备方法和用途

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57130515A (en) * 1981-02-06 1982-08-13 Sumimoto Kagaku Kenkyusho:Kk Filter for lubricating oil for internal combustion engine
JPH0331746A (ja) * 1989-06-29 1991-02-12 Komatsu Ltd 潤滑油の残存寿命推定方法
US5198129A (en) * 1989-07-13 1993-03-30 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Lubricating oil composition containing zinc dithiophosphate
JPH0378513A (ja) * 1989-08-23 1991-04-03 Komatsu Ltd 内燃機関のオイル劣化警報装置
JPH03227398A (ja) * 1989-11-04 1991-10-08 Nippondenso Co Ltd 潤滑油清浄装置
US5067455A (en) * 1989-11-04 1991-11-26 Nippondenso Co., Ltd. Method and apparatus for adding additives to lubricating oil
JPH04123316A (ja) 1990-09-13 1992-04-23 Mitsubishi Electric Corp 磁気記録媒体の製造装置
JP2560294Y2 (ja) * 1991-04-25 1998-01-21 株式会社小松製作所 オイル劣化測定器
JP3192209B2 (ja) * 1992-04-17 2001-07-23 日石三菱株式会社 舶用エンジン油中の不溶分測定方法
JPH09100712A (ja) * 1995-10-04 1997-04-15 Fujikura Ltd 潤滑油寿命予測方法及び同方法を用いた潤滑油寿命予測装置
JPH1082735A (ja) * 1996-09-10 1998-03-31 Nippon Soken Inc 潤滑油中の不溶解分測定装置
JP4080287B2 (ja) 2001-09-28 2008-04-23 新潟原動機株式会社 油清浄装置
JP2005163781A (ja) 2003-10-06 2005-06-23 Sumimoto Kagaku Kenkyusho:Kk 二物体間摩擦系における摩耗の抑制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0763035A (ja) * 1993-08-24 1995-03-07 Nippondenso Co Ltd オイル劣化検出装置
JPH09292096A (ja) * 1996-04-25 1997-11-11 Tenetsukusu:Kk エンジンオイルの劣化判定方法
JPH10192613A (ja) * 1996-12-27 1998-07-28 Sumimoto Kagaku Kenkyusho:Kk 内燃機関のバルブシート面を正常に維持する方法
JPH10306715A (ja) * 1997-05-08 1998-11-17 Toyota Central Res & Dev Lab Inc エンジンオイルフィルター装置
CN1122708C (zh) * 2001-07-27 2003-10-01 北京海淀科保科技发展有限公司 润滑油用抗磨节能剂及其制备方法和用途

Also Published As

Publication number Publication date
HK1088653A1 (en) 2006-11-10
JP2005163781A (ja) 2005-06-23
EP1672268A4 (en) 2008-05-28
EP1672268A1 (en) 2006-06-21
US20060151246A1 (en) 2006-07-13
KR20060024344A (ko) 2006-03-16
WO2005033575A1 (ja) 2005-04-14
US7819226B2 (en) 2010-10-26
CN1754062A (zh) 2006-03-29
KR100652540B1 (ko) 2006-12-04
EP1672268B1 (en) 2013-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sagin et al. Analysis of mechanical energy losses in marine diesels
CN100392313C (zh) 在两个物体之间的摩擦体系中磨损的抑制方法
CN103589487A (zh) 一种高速重载装备用复合润滑剂及其制备方法
Höhn et al. Flank load carrying capacity and power loss reduction by minimized lubrication
Jayakumar et al. Study of wear in chrome plated cylinder liner in two stroke marine diesel engine lubricated by Hans Jensen swirl injection principle
CN1185425C (zh) 大功率发动机的曲轴轴承
Golloch et al. Functional properties of microstructured cylinder liner surfaces for internal combustion engines
CN203239762U (zh) 耐磨型轴瓦
Martz Preliminary report of developments in interrupted surface finishes
CN105296057A (zh) 一种润滑油及其应用
CN101058165A (zh) 交变旋转方向珩磨气缸套平台网纹技术
CN206429544U (zh) 一种轴套结构润滑的中间轴承
Hoen et al. Less wear and oil consumption through helical slide honing of engines by Deutz
US20190218468A1 (en) Agent for mixing into a service fluid for a technical layout, concentrate for mixing into a service fluid for a technical layout, and the service fluid
Roensch Observations on Cylinder–Bore Wear
Pallas AC Maintenance & Repair Manual for Diesel Engines
CN104110323A (zh) 一种提高销孔抗咬合能力的活塞结构
STOLARSKI et al. Sliding wear under fluctuating load
Ekanayake Improvement of Deutz marine engines to reduce cylinder failure during transient conditions
Howe Paper 8: The Evolution of High-Duty Vee-Type Diesel Engines, with Special Reference to Power and Service Life
Archer Some teething troubles in post-war reduction gears
Amoser Improved piston running in low-speed diesel engines
Hodgkinson Journal bearing practice
CN201763456U (zh) 一种汽油发动机缸体
Nagalingeswara et al. EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS ON LUBRICANT ADDITIVE ON PERFORMANCE OF SIX CYLINDER DIESEL ENGINE

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1088653

Country of ref document: HK

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: GR

Ref document number: 1088653

Country of ref document: HK

ASS Succession or assignment of patent right

Free format text: FORMER OWNER: MORIO SUMIMOTO

Effective date: 20141103

Owner name: WUXI NIFULONG ULTRAFILTRATION TECHNOLOGY CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: SUMIMOTO SCIENT I. CO., LTD.

Effective date: 20141103

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; TO: WUXI, JIANGSU PROVINCE

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20141103

Address after: Room 2, building 530, building 904, Mingyuan Road, Wuxi, Jiangsu, China

Patentee after: Wuxi Nifulong Ultrafiltration Technology Co.,Ltd.

Address before: Kanagawa

Patentee before: Sumimoto Scient I. Co.,Ltd.

Patentee before: Sumimoto Morio

CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20080604