[01251234]仿生非光滑技术在内燃机运动副表面的应用研究

“仿生非光滑技术在内燃机运动副表面的应用研究”为吉林省科学技术厅（高技术）项目，合同编号20040331。

项目根据仿生学原理，应用仿生非光滑技术，在活塞工作表面设计出具有仿生功能的非光滑结构，改善了活塞润滑条件，优化设计出具有高耐磨性的仿生非光滑活塞与缸套系统。

课题组已按合同书要求，完成了项目规定的各项任务。

①根据典型土壤动物蚯蚓体表具有的优良耐磨性能，提出提高运动副工作表面耐磨性的仿生非光滑耐磨技术。设计了多种仿生模型，优化的仿生结构形态，在混合润滑（沾油润滑）条件下，比平板结构能量磨损率降低77％。抗粘着磨损比压提高40％。

②通过对125摩托车发动机、493柴油机活塞可靠性试验，优化设计出具有高耐磨性的仿生非光滑活塞与缸套系统。提出仿生非光滑活塞的加工工艺。

③经机械工业汽车产品质量检验中心检验：采用仿生非光滑活塞的柴油机，最大功率提高1.3%；外特性最低油耗降低1.5%；机油燃油消耗比降低3.6%；活塞漏气量平均下降5.6%；活塞的磨损量（直径磨损）平均减少37.5%。

采用仿生非光滑活塞的汽油机，最大功率提高1.0%；外特性最低油耗降低1.5%；机油燃油消耗比降低1.3%；活塞漏气量平均下降6.3%；活塞的磨损量（直径磨损）平均减少35%。

项目发表研究论文8篇，形成了独立的自主知识产权，申报发明专利2项。培养博士研究生2人，硕士研究生4人，本科生8人。

国内外在运用仿生非光滑技术提高活塞缸套系统使用寿命研究方面，主要以德国为代表，在缸套上加工非光滑结构实现增加润滑功能，提高寿命，应用局限于军用主战坦克。

该项目率先在活塞上应用仿生非光滑技术，解决活塞缸套系统的摩擦磨损问题，改善了排放和燃油经济性，效果更加明显。应用领域为汽车、拖拉机、船用动力等动力机械。