| 研究概要 |
内燃機関の燃費改善と信頼性向上のために,低粘度マルチグレード低フリクション潤滑油の適用とEGRすす劣化・汚損対策が必要である.つまり,ピストン系,軸受系および動弁系の機関要素のような変動荷重を受ける往復すべりや転がり・すべりの接触部で,低粘度潤滑油すす・異物懸濁状態の極端に薄い膜厚となり,摩擦や摩耗が増大し,トライボロジー問題が深刻になる.そこで,薄膜粘性せん断流れ場におけるすす・異物介在の影響を調べ,摩擦や摩耗の因子やメカニズムを明らかにし,摩擦低減と摩耗防止のための設計指針を検討してきた.
現在までに,エンジン油すす混入劣化・汚損が実働ディーゼル機関の全摩擦損失に及ぼす影響,カムとスリッパー形式フォロワの摩擦や摩耗に及ぼす影響,カムと平タペットやローラタペットの摩擦に及ぼす影響などを調べた.その結果,軽度のすす混入劣化・汚損であれば全摩擦損失は減少する傾向にあること,混入すすの量と粒径および添加剤の種類や組合せによりカムとスリッパー形式フォロワの摩擦や摩耗は変わること,すす混入によりローラタペットの摩擦は高速回転域で増大する傾向にあること,エンジン排気すすの代わりにカーボンブラックを用いる際のトライボロジー特性などが明らかになった.
したがって今後は,動荷重すべり転がり潤滑面可視化試験装置でピストン・シリンダやカム・フォロワの接触状態を摸擬し,すす粒子挙動やオイル・スタベーション発生を観察し,その膜厚や圧力の分布を理論計算して,すす混合油の非定常粘性せん断流れ状態を把握し,また潤滑油すす混入劣化・汚損下のトライボ化学反応膜形成状態を調べ,とくに混入すすの量や粒径分布,油のみかけ粘度や実効粘度,添加剤の種類や組合せなどの影響を調べ,摩擦や摩耗の支配因子とメカニズムを解明していく.
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