專利名稱：在兩個物體之間的摩擦體系中磨損的抑制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使?jié)櫥徒橛趦蓚€物體之間的摩擦體系的摩擦面之間，抑制由于摩擦引起的磨損的技術(shù)，特別是，抑制由于內(nèi)燃機中汽缸與活塞之間的摩擦引起的磨損、由此提高內(nèi)燃機的可靠性的技術(shù)。
背景技術(shù)：
兩個物體之間的摩擦體系中的磨損的主要原因，可以認(rèn)為是由于該物體彼此摩擦引起的。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，一般認(rèn)為，在該物體之間、例如，在內(nèi)燃機中的汽缸和活塞之間通過介入潤滑油來緩和摩擦，借此抑制磨損，事實上經(jīng)驗表明，通過使之間介入潤滑油，可以減少磨損。但是，這個磨損，不是只要將潤滑油介于摩擦面之間就可以完全防止的，只能加以抑制，問題是，對于多長的使用時間，能夠多么有效地抑制磨損，且是否可以提高該內(nèi)燃機的可靠性。
眾所周知，各個專門的制造廠商推薦，內(nèi)燃機中的發(fā)動機油等的潤滑油在特定期間或者每隔一定的使用時間進行全部更換或者抽出使用油的一部分、補充新油的方法。這是因為，這種系統(tǒng)油由于在使用過程中，起氧化縮聚作用，還混入燃燒生成物，或者含有金屬磨損碎屑以及銹等，因此生成各種不溶解成分，其中，特別是，在潤滑油中生成的固體物質(zhì)，在使用時，隨著時間的變化而增加，同時成為損傷摩擦面的原因的原故。
因此，各個專門制造廠商分別定出各自的潤滑油的特性臨界值(參照表1)。這種特性臨界值，到目前為止，例如，根據(jù)A法分析，包含在潤滑油中的作為烷烴化合物的正戊烷(n-pentane)不溶解成分，在兩循環(huán)發(fā)動機中定為1.5質(zhì)量％，在四循環(huán)筒狀活塞發(fā)動機中，定為2.5質(zhì)量％。但是，在實際上，目前的情況是，規(guī)定這種潤滑油的使用允許限度的特性臨界值，根據(jù)包含在潤滑油中的塵埃粒子的大小以及在摩擦面上的表面加工粗糙度、在潤滑油中生成的生成物的種類及粒子的大小、或者其含量，是各種各樣的，很難籠統(tǒng)地決定，證明這種允許限度的明確的根據(jù)并不很清楚，只是根據(jù)經(jīng)驗，使不溶解成分的含量規(guī)定在2.5質(zhì)量％左右以下。即，在現(xiàn)實情況下，大體上被認(rèn)為，當(dāng)包含在潤滑油中的不溶解成分的含量超過2.5質(zhì)量％時，作為潤滑油更換時間的標(biāo)準(zhǔn)，如果在2.5質(zhì)量％以下的話，則認(rèn)為不必更換油，可以使用。
各個專門生產(chǎn)廠商的系統(tǒng)油的不溶解成分含有率的允許值

但是，發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)，上述現(xiàn)有的方式，不是將汽缸/活塞之間的摩擦面上由于磨損引起的內(nèi)燃機的惡化抑制到最低限度，而是以遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過潤滑油的特性最佳值的前述特性臨界值作為允許限度的雜質(zhì)含有率來使用潤滑油，使得可以稱之為發(fā)動機心臟的汽缸和活塞的表面受到損傷，結(jié)果使發(fā)動機的性能降低，并且顯著縮短其壽命。
在使用時，為了將發(fā)動機總是保持在最佳狀態(tài)，有必要考慮各種因素。特別是，為了將汽缸/活塞之間以及孔/軸之間等的摩擦面保持在最佳狀態(tài)，如前面所述，與包含在應(yīng)該介于該摩擦面之間的潤滑油中的諸如戊烷及苯等不溶解成分和腐蝕成分的種類及粒子的大小、或者其含量、或者燃料的供應(yīng)量以及發(fā)動機的轉(zhuǎn)速、汽缸直徑的大小、以及摩擦面的表面粗糙度等等因素有關(guān)，但發(fā)明人等經(jīng)過長時間日夜深入的重復(fù)研究，發(fā)現(xiàn)，可以用相對于介于前述接觸面之間的潤滑油的不溶解成分的含有率，代表支配這些發(fā)動機的特性的各種因素，并且，當(dāng)該不溶解成分的含有率采取對應(yīng)于發(fā)動機轉(zhuǎn)速、或者對應(yīng)于最大轉(zhuǎn)速的特定的值域范圍內(nèi)的值時，可以將前述摩擦面上的磨損抑制到最大限度，從而完成了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供一種在兩個物體之間的摩擦體系中磨損的抑制方法，所述方法，在各種大小及轉(zhuǎn)速的內(nèi)燃機中，將均顯示出最佳的潤滑油特性值，并且將調(diào)整到該特性值的潤滑油應(yīng)用于前述內(nèi)燃機中，通過對于該發(fā)動機而言保持最佳的潤滑油的特性值，大幅度減少潤滑劑系統(tǒng)的故障，并且，將汽缸/活塞之間以及孔/軸之間等的滑動部上的摩擦面的磨損，抑制到最低限度，結(jié)果是，延長檢修周期，并可以最大限度地延長發(fā)動機的壽命。
為了解決上述課題，本發(fā)明采用的方案為，在兩個物體之間的接觸的周期性的相對運動中，為了抑制由于摩擦面的摩擦引起的磨損，使?jié)櫥徒橛谇笆鰞蓚€物體之間的摩擦體系中，其特征在于，根據(jù)前述相對運動的最大轉(zhuǎn)速，將不溶解成分調(diào)整到相對于前述潤滑油處于特定的含有率的范圍內(nèi)且包含在潤滑油中，并將其保持在該范圍內(nèi)。
另外，其特征在于，在橫軸為前述最大轉(zhuǎn)速n、縱軸為前述含有率p的曲線圖上，前述最大轉(zhuǎn)速及含有率的對應(yīng)值在該曲線上表示成點(n、p)時，通過點(25rpm，0.8質(zhì)量％)，以及點(100rpm，0.5質(zhì)量％)，以及點(750rpm，0.2質(zhì)量％)，以及點(1200rpm，0.1質(zhì)量％)，以及點(3000rpm，0.05質(zhì)量％)，以及點(8000rpm，0.025質(zhì)量％)的連續(xù)的單調(diào)減少的曲線，利用不溶解成分的含有率p可以將其作為最大轉(zhuǎn)速n的函數(shù)，即可以表示為p(n)，此時，相對于包含有效誤差范圍的潤滑油的不溶解成分的含有率P，以P(n)＝p(n)±0.05質(zhì)量％的形式給出，以該值域內(nèi)的值調(diào)整、保持不溶解成分相對于潤滑油的含量，抑制由前述兩個物體間的摩擦引起的磨損。
另外，其特征在于，前述不溶解成分為正戊烷。
另外，其特征在于，前述兩個物體之間的摩擦體系，為由汽缸和活塞，或者由孔和軸支在該孔內(nèi)的軸構(gòu)成的摩擦體系。
并且，其特征在于，用于調(diào)整、保持相對于前述潤滑油的不溶解成分的含有率的裝置，為利用精密過濾裝置進行潤滑油的調(diào)整和保持。另外，在本申請中的所謂精密過濾裝置是指，具有能夠精密地過濾燃燒生成物、不完全燃燒物等的不溶解成分的濾芯，可以將相對于潤滑油的不溶解成分含有率調(diào)整到作為目標(biāo)的范圍內(nèi)的過濾裝置，特別是，包含將多張薄的紙疊層的濾芯，使?jié)櫥土鬟^紙的疊層間隙，利用分子的布朗運動使包含在潤滑油中的由燃燒生成物、不完全燃燒物等的不溶解成分構(gòu)成的雜質(zhì)附著在纖維上，將其除去，優(yōu)選地，能夠有效地除去1μm以上的雜質(zhì)，但是，只要能夠達到如上所述的目的即可，沒有任何限制。
進而，其特征在于，用于調(diào)整、保持相對于潤滑油的不溶解成分的含有率的裝置，當(dāng)不溶解成分含有率恰巧脫離由最大轉(zhuǎn)速n的函數(shù)P(n)給出的范圍時，通過將潤滑油的一部分或者全部更換成新油，進行潤滑油的調(diào)整、保持，使不溶解成分的含有率位于用前述P(n)給出的范圍內(nèi)。
應(yīng)用本發(fā)明，在將不溶解成分含有率總是調(diào)整、保持在對應(yīng)于摩擦體系的滑動的最大轉(zhuǎn)速的規(guī)定值的摩擦面上，可以將該摩擦面的磨損抑制到最小限度，其結(jié)果是，可以將摩擦面長時間持續(xù)地保持在最佳的狀態(tài)。
在將本發(fā)明作為內(nèi)燃機中摩擦面的磨損的抑制方法加以應(yīng)用的情況下，在所有的內(nèi)燃機中，將由多種因素相互復(fù)雜地作用而形成的內(nèi)燃機的潤滑油體系的特性，都可以用轉(zhuǎn)速和與之對應(yīng)的相對于潤滑油的不溶解成分的含有率的簡單的關(guān)系來規(guī)定，可以簡明地表示出為了將內(nèi)燃機保持在最佳狀態(tài)用的、對于各個內(nèi)燃機的最佳值，并且能夠進行調(diào)整，以便總是保持這種最佳狀態(tài)。
另外，燃燒殘渣物幾乎不向排氣閥及渦輪機噴嘴上附著，可以大幅度減少潤滑油體系的故障，并且，通過大幅度減少汽缸及活塞、孔及軸等滑動部的磨損，可以延長檢修周期，其結(jié)果是，能夠大幅度延長發(fā)動機的壽命，并且可以減少伴隨著故障及維修的操作停止而引起的損失。


圖1為表示根據(jù)本發(fā)明的接觸面的狀態(tài)的示意圖；圖2為表示可以將摩擦面的磨損抑制到最低限度的不溶解成分的含有率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系的曲線；圖3A為表示在低速發(fā)動機的摩擦部中恰當(dāng)?shù)奈廴緺顟B(tài)的示意圖；圖3B為表示在高速發(fā)動機的摩擦部中恰當(dāng)?shù)奈廴緺顟B(tài)的示意圖；圖4為設(shè)置有精密過濾裝置的柴油發(fā)動機的結(jié)構(gòu)圖；圖5為表示現(xiàn)有發(fā)動機與設(shè)置有精密過濾裝置的發(fā)動機的戊烷不溶解成分含有率隨時間變化形式的曲線；圖6為表示設(shè)置有精密過濾裝置的發(fā)動機的戊烷不溶解成分含有率長期隨時間變化形式的曲線；圖7為表示船舶用中速孔的疊層結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖8為表示船舶用中速孔的戊烷不溶解成分含有率與磨損度的關(guān)系曲線；圖9為表示本實施例中孔的摩擦面金屬的磨損形式的示意圖；圖10為表示本實施例中孔的磨損部周邊的剖視圖。
其中，附圖標(biāo)記說明如下1兩個物體中之一2摩擦面3潤滑油4不溶解成分5軸6半圓弧狀的金屬部件7孔8涂覆層9鎳層10鉛青銅層
具體實施例方式
下面參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施形式。圖1為表示根據(jù)本發(fā)明的接觸面的狀態(tài)的示意圖，圖2為在不溶解成分含有率/轉(zhuǎn)速平面上表示根據(jù)本發(fā)明可以將摩擦面的磨損抑制到最低限度的不溶解成分含有率和與之對應(yīng)的摩擦面的轉(zhuǎn)速關(guān)系的曲線。本實施例的兩個物體之間的摩擦體系中磨損的抑制方法，包括相互接觸、并且進行周期性地相對運動的兩個物體；介于該兩個物體之間的接觸面或者摩擦面(2)的潤滑油(3)；包含在該潤滑油(3)中的不溶解成分(4)，其特征在于，該方法采用將該不溶解成分(4)相對于潤滑油(3)的含有率，調(diào)整及保持在特定值的含有率控制裝置。
本實施例中的上述兩個物體，是分別相互接觸的、并且進行相對的簡諧振動的內(nèi)燃機的汽缸和活塞，但只要是兩個物體接觸并且通過周期性的相對運動形成兩個物體之間的摩擦面(2)的話，沒有特定的限制，例如，也可以是如下面的實施例所述，是孔(7)與軸支在該孔的軸(5)之間等的接觸面。
上述潤滑油(3)，可以使用現(xiàn)有技術(shù)中公知的潤滑油，例如，可以采用發(fā)動機油，液壓油，渦輪機油，齒輪油等是不言而喻的，只要是具有抑制摩擦面(2)的磨損作用的即可，沒有特定的限制。
上述不溶解成分(4)，從廣義上講，是指潤滑油(3)在使用過程中，由于引起氧化縮聚作用、或者混入燃燒生成物、或者含有金屬磨損碎屑及銹等，在潤滑油(3)中生成的不溶解成分(4)的全部，特別是指在潤滑油(3)中生成的、成為損傷摩擦面(2)的原因的各種種類及粒子大小的固體物，進一步加以限定的話，是指苯不溶解成分(4)，以及作為烷烴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?xì)浠衔餅槭椎母鞣N不溶解成分(4)，但是，在本發(fā)明中，著眼于可以用正戊烷的不溶解成分(4)代表作為前述廣義上的不溶解成分(4)的情況，因此，從狹義上講，也可以指定為正戊烷不溶解成分(4)，當(dāng)然，并不局限于的該狹義上的不溶解成分(4)，也可以是前述廣義上的不溶解成分(4)。
相對于前述潤滑油(3)的不溶解成分(4)的含有率，是為了將摩擦面(2)的磨損抑制到最低限度的最佳值，這樣的含有率的最佳值并不是絕對的單值性的，而是如圖2所示，依賴于其摩擦體系的周期運動的轉(zhuǎn)速，發(fā)明者等人通過深入研究發(fā)現(xiàn)了對應(yīng)于轉(zhuǎn)速的含有率最價值的存在，在對應(yīng)于該轉(zhuǎn)速的含有率的最佳值的意義上，前述含有率是單值性的。另外，圖2為表示，使各種發(fā)動機以各種轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，推導(dǎo)出相對于將磨損狀態(tài)抑制到最低限度的轉(zhuǎn)速的不溶解成分含有率的最佳值，將其在不溶解成分含有率/轉(zhuǎn)速平面上繪圖獲得的帶狀的最佳值曲線，并表示，在該曲線上繪出具有代表性的最大轉(zhuǎn)速的內(nèi)燃機，可以將該內(nèi)燃機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。
從圖2中明確可知，在某個最大轉(zhuǎn)速的內(nèi)燃機中，如果對應(yīng)于其最大轉(zhuǎn)速的不溶解成分含有率的最佳值，比對應(yīng)于不足最大轉(zhuǎn)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話，摩擦面(2)的磨損相應(yīng)地縮小與之對應(yīng)的量，其結(jié)果是，在某個最大轉(zhuǎn)速的內(nèi)燃機中，如果以對應(yīng)于其最大轉(zhuǎn)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話，在該內(nèi)燃機中，無論以哪一種轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，在長時間的使用過程中，都能夠保持恰當(dāng)?shù)臓顟B(tài)，從而，如果將橫軸的轉(zhuǎn)速看作最大轉(zhuǎn)速的話，在規(guī)定的最大轉(zhuǎn)速的內(nèi)燃機已經(jīng)給定時，可以將其可靠性提高到最高限度、可以得知為了保持恰當(dāng)?shù)奶匦运匾牟蝗芙獬煞趾新实淖罴阎怠亩?，通過利用潤滑油(3)的特性的調(diào)整及保持裝置，將潤滑油(3)的特性調(diào)整、保持在前述最佳值，能夠?qū)⒃搩?nèi)燃機總是保持在恰當(dāng)?shù)臓顟B(tài)，能夠耐受長時間的使用，提高可靠性，進而可以延長內(nèi)燃機本身的壽命。
另外，雖然圖中沒有示出，但認(rèn)為與不溶解成分含有率為零時相比，以少許的含有率含有不溶解成分時，在摩擦面(2)上的磨損較少，所以，相對于潤滑油(3)的不溶解成分含有率的最佳范圍，是從比零大的有限的最小值起，到轉(zhuǎn)速為n時以P(n)給出的值作為最高值的范圍，通過使不溶解成分含有率處于該最佳值范圍內(nèi)，可以將內(nèi)燃機保持在最佳狀態(tài)。不溶解成分的含有率的最佳值范圍，在圖2中被表示成實線兩側(cè)的灰色區(qū)域。例如，在750轉(zhuǎn)的中速柴油機中，當(dāng)含有率在0.8％時已經(jīng)處于灰色區(qū)域之外，發(fā)生故障，所以采取從0.2至0.01％的范圍。在1200轉(zhuǎn)的柴油發(fā)電機中，不溶解成分的含有率為從0.01至0.15％。另外，在3000轉(zhuǎn)的汽車發(fā)動機中為0.1％以下，在8000轉(zhuǎn)的蝸輪增壓器發(fā)動機中，為0.05％以下。
上述含有率控制裝置，可以將精密過濾裝置安裝到前述內(nèi)燃機上構(gòu)成，通過采用具有對應(yīng)于該內(nèi)燃機的最大轉(zhuǎn)速的過濾器面積的精密過濾裝置，可以適當(dāng)除去不需要的數(shù)量及尺寸的不溶解成分(4)，可以長時間地保持所希望的不溶解成分含量。另外，在該過濾器伴隨著長期使用受到污染的情況下，可以只更換精密過濾裝置的過濾部分，在這種情況下，可以長久地將潤滑油(3)保持在最佳狀態(tài)。不言而喻，作為含有率控制裝置的過濾器，只要能夠起到如上所述的作用即可，并不局限于如前面所述的精密過濾裝置?；蛘?，含有率控制裝置可以不是利用如前面所述的過濾器進行的過濾，而是通過將潤滑油(3)的一部分或者全部更換成新油，由此將包含在潤滑油(3)中的不溶解成分(4)的含有率調(diào)整到前述最佳值的范圍內(nèi)，也可以將過濾法和更換油法組合起來。
另外，發(fā)明人等認(rèn)為，使磨損成為最小的潤滑油的污染不是一定的，而是依賴于發(fā)動機的轉(zhuǎn)速，明確了在低速發(fā)動機中，恰當(dāng)?shù)臐櫥椭械挠僭Ｗ拥拇笮”容^大，速度越高，越有必要將潤滑油保持清潔，并減小潤滑油中的淤渣粒子的大小。圖3為表示低速發(fā)動機和高速發(fā)動機的滑動面與，潤滑油的恰當(dāng)污染狀態(tài)的示意圖。如該圖所示，進入凹部的淤渣粒子，如果是與凹部的大小匹配的大小和數(shù)量的話，淤渣粒子在滾珠軸承的作用下，減少磨損。例如，如圖3A所示，在低速發(fā)動機中，由于凹部比較大，所以作為恰當(dāng)污染的潤滑油中的淤渣粒子中存在著大的淤渣粒子，在圖3B所示的高速小型發(fā)動機中，則優(yōu)選地，令潤滑油中的淤渣粒子比較小。
實施例1其次，參照圖4～6，揭示應(yīng)用本發(fā)明的一例及其實測結(jié)果，觀察本發(fā)明的有效性。如圖4所示，本實施例的結(jié)構(gòu)，包括最大750rpm的柴油發(fā)動機；以及與之連通的、一面使?jié)櫥?3)循環(huán)一面進行過濾的精密過濾裝置，使?jié)櫥?3)介于前述內(nèi)燃機內(nèi)的汽缸和活塞的摩擦面(2)，抑制該摩擦面(3)的磨損。
例如，如從圖5所示的750rpm狀態(tài)的、不配備精密過濾裝置的柴油發(fā)動機，以及設(shè)置有精密過濾裝置的柴油發(fā)動機的戊烷不溶解成分含有率隨時間變化狀態(tài)的曲線可以看出，不配備精密過濾裝置的柴油發(fā)動機，從200小時左右開始，戊烷不溶解成分含有率急劇上升，在經(jīng)過二百幾十個小時的時候，超過了制造廠商規(guī)定的基準(zhǔn)值，此后進一步繼續(xù)急速上升，與這一結(jié)果相比，在設(shè)置有精密過濾裝置的柴油發(fā)動機的情況下，即使經(jīng)過500小時也持續(xù)保持在不足0.2質(zhì)量％的狀態(tài)。其后的狀態(tài)，如從表示設(shè)置有精密過濾裝置的柴油發(fā)動機的戊烷不溶解成分含有率長期隨時間變化的狀態(tài)的圖6中可知，僅在使用過程中通過以大約每5000小時一次的頻率，進行過濾部的更換，以大約每8000小時一次的頻率，更換新油，在大概20000小時的期間內(nèi)，可以將潤滑油(3)中的不溶解成分含有率持續(xù)抑制在不足0.2質(zhì)量％。
實施例2其次，參照圖7～9，揭示應(yīng)用本發(fā)明的一例及其實測結(jié)果，觀察本發(fā)明的有效性。本實施例的結(jié)構(gòu)，包括在最大750rpm的船舶用中速柴油發(fā)動機中，用于傳遞該發(fā)動機的動力并賦予螺旋槳以旋轉(zhuǎn)力的軸(5)；以及，將兩個半圓弧狀的金屬部件(6)結(jié)合而形成的圓筒狀的、用于軸支上述軸(5)的孔(7)；介于該孔(7)與前述軸(5)的摩擦面(2)的潤滑油(3)；包含在該潤滑油(3)中的不溶解成分(4)，其中，如圖6所示，本實施例中的孔(7)，具有從表層起由涂覆層(8)、鎳層(9)、鉛青銅層(10)構(gòu)成的三層疊層結(jié)構(gòu)。
圖8是表示利用本實施例的柴油發(fā)動機，一面保持各種不溶解成分含有率一面使之長時間旋轉(zhuǎn)，摩擦孔(7)/軸(5)之間的摩擦面(2)，調(diào)查在各種含有率的情況下摩擦面的磨損度的結(jié)果。如圖8所示，將相對于根據(jù)A法潤滑油(3)的潤滑油(3)中的戊烷不溶解成分(4)的含有率保持在0.2質(zhì)量％并使之動作的情況下，其磨損程度以平均磨損角度計，為20多度左右，這表示只有孔(7)的涂覆層(8)的磨損，與此相比，該含有率超過0.4質(zhì)量％時，含有率變得越高，平均磨損角度也成比例地增大，磨損程度加大，其磨損程度不僅磨損涂覆層，而且使下層的鎳層(9)以及更下層的鉛青銅層(10)露出。
由此可知，將決定磨損程度的重要的原因，可以用正戊烷不溶解成分(4)來代表，同時，磨損的程度因正戊烷不溶解成分(4)的含有率的不同而異，另外，通過綜合考慮圖1等的結(jié)果，可知存在著對應(yīng)于轉(zhuǎn)速的含有率最佳值，該最佳值，即，在本實事例中，通過將該含有率保持在0.2質(zhì)量％以下的值，可以將摩擦面(2)的磨損抑制到最小限度。
對于該含有率0.2質(zhì)量％的潤滑油，測定了軸承使用時間經(jīng)過2萬小時的孔(7)的摩擦面(2)的磨損量。在其結(jié)果中，特別是將磨損增長最快的部分以及其周邊的金屬磨損的狀態(tài)示于圖9中，將該圖9所示的測定部位(i)～(viii)的金屬磨損量的測定結(jié)果，示于表2。圖10表示將表2所示項目的概念與圖9的測定部位的狀態(tài)關(guān)連起來、并在剖視圖上表示的示意圖。
從表2中明確可知，在即使以接近2萬小時的長時間使孔(7)和軸(5)摩擦的情況下，也將不溶解成分含有率持續(xù)抑制在不足0.2質(zhì)量％的摩擦面(2)上，可以保持幾乎沒有金屬磨損的狀態(tài)，即，可以高度地抑制兩個物體之間的摩擦面(2)的磨損。另外，表2中的總壁厚，表示用千分尺和測量顯微鏡測定的結(jié)果。金屬磨損量，表示以正常部(i)的測定值0.040mm作為基準(zhǔn)，通過公式“基準(zhǔn)值-槽的深度”算出的值。但是，請注意表2所示的(i)～(viii)中的任何一個測定結(jié)果表明，磨損并沒有進展到鎳層(9)。即，如上所述，將不溶解成分含有率保持在0.2質(zhì)量％，在長達2萬小時將孔(7)使用在軸承中的情況下，磨損只進展到作為孔(7)的表層的涂覆層，與現(xiàn)有技術(shù)相比，可以大幅度抑制磨損。
孔的摩擦面上的磨損量的測定結(jié)果單位mm 表2表示在孔(7)/軸(5)之間的摩擦面(2)上調(diào)查磨損狀態(tài)的結(jié)果，該結(jié)果表明，在前述實施例1中如汽缸/活塞之間的兩個物體的摩擦體系中也可以獲得同樣的結(jié)果，可以說是證明在兩個物體之間摩擦體系中，摩擦滑動的轉(zhuǎn)速與相對于介于其摩擦面(2)的潤滑油(3)的不溶解成分含有率的最佳值之間，成立如圖2所示的曲線關(guān)系的結(jié)果之一。
實施例3揭示發(fā)明者等人利用搭載在1976年10月首航的北海道大學(xué)水產(chǎn)院的實習(xí)船、北星丸上的設(shè)置有前述精密過濾裝置的4循環(huán)增壓柴油6缸發(fā)動機(1,544kW×800rpm，D×S＝370mm×540mm)，進行的實機試驗的結(jié)果。根據(jù)該結(jié)果，到進行第二次中間檢查的1987年10月的約10年間的18,000小時的運轉(zhuǎn)過程中，潤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約0.2質(zhì)量％的恒定值。如該結(jié)果所示，由于潤滑油保持清潔，所以，發(fā)動機保持清潔，曲柄箱就像剛剛制造之后那樣，殘留紅色油漆。這10年之間的磨損，襯套為0.008mm/1,000hr，套圈為0.014mm/1,000hr，是通常磨損的1/5～1/10。
實施例4對4臺裝備有前述精密過濾裝置，和后面描述的浮動高吸入口的相同型號相同輸出功率的發(fā)電用的柴油發(fā)動機，分別以大約9,000小時的運轉(zhuǎn)時間，進行檢修，測量各部分的磨損度和潤滑油的消耗率以及正戊烷不溶解成分的含有率。
其中，上述所謂浮動高吸入口，是指，相對于一般的從淤渣沉淀堆積的備用油箱的底部供應(yīng)燃料油的系統(tǒng)而言，從備用油箱的上部將澄清的燃料油供應(yīng)給發(fā)動機的結(jié)構(gòu)，是一種燃料油的淤渣不會進入發(fā)動機的系統(tǒng)。
根據(jù)上述實驗的結(jié)果，4臺發(fā)動機的第一道密封環(huán)的磨損，在9,000hr為0.003～0.018mm接近于零，汽缸套、曲柄銷軸承的磨損也接近于零，潤滑油的消耗率約為0.12g/kW·h，是通常的大約1/10，正戊烷不溶解成分的含有率維持在約0.1％，其外觀與新油基本上沒有區(qū)別。
權(quán)利要求
1.兩個物體之間的摩擦體系的磨損的抑制方法，該方法在兩個物體之間的接觸的周期性的相對運動中，為了抑制由于摩擦面的摩擦引起的磨損，使?jié)櫥徒橛谇笆鰞蓚€物體之間的摩擦體系中，其特征在于，根據(jù)前述相對運動的最大轉(zhuǎn)速，將不溶解成分調(diào)整到相對于前述潤滑油處于特定的最佳含有率的范圍內(nèi)且包含在潤滑油中，并將其保持在該范圍內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的磨損的抑制方法，其特征在于，在橫軸為前述最大轉(zhuǎn)速n、縱軸為前述含有率p的曲線圖上，前述最大轉(zhuǎn)速及含有率的對應(yīng)值在該曲線上表示成點(n、p)時，通過點(25rpm，0.8質(zhì)量％)，以及點(100rpm，0.5質(zhì)量％)，以及點(750rpm，0.2質(zhì)量％)，以及點(1200rpm，0.1質(zhì)量％)，以及點(3000rpm，0.05質(zhì)量％)，以及點(8000rpm，0.025質(zhì)量％)的連續(xù)的單調(diào)減少的曲線，利用不溶解成分的含有率p可以將其作為最大轉(zhuǎn)速n的函數(shù)，即表示為p(n)時，相對于包含有效誤差范圍的潤滑油的不溶解成分的含有率P，以P(n)＝p(n)±0.05質(zhì)量％的形式給出，以該值域內(nèi)的值調(diào)整并保持不溶解成分相對于潤滑油的含量，抑制由前述兩個物體之間的摩擦引起的磨損。
3.如權(quán)利要求1或2所述的磨損的抑制方法，其特征在于，不溶解成分為正戊烷。
4.如權(quán)利要求1至3任意一項所述的磨損的抑制方法，其特征在于，兩個物體之間的摩擦體系，為由汽缸和活塞構(gòu)成的摩擦體系。
5.如權(quán)利要求1至3任意一項所述的磨損的抑制方法，其特征在于，兩個物體之間的摩擦體系，為由孔和軸支在該孔內(nèi)的軸構(gòu)成的摩擦體系。
6.如權(quán)利要求1至5任意一項所述的磨損的抑制方法，其特征在于，用于調(diào)整、保持相對于潤滑油的不溶解成分的含有率的裝置，利用精密過濾裝置進行潤滑油的調(diào)整和保持。
7.如權(quán)利要求1至6任意一項所述的磨損的抑制方法，其特征在于，用于調(diào)整、保持相對于潤滑油的不溶解成分的含有率的裝置，當(dāng)不溶解成分含有率恰巧脫離由最大轉(zhuǎn)速n的函數(shù)P(n)給出的范圍時，通過將潤滑油的一部分或者全部更換成新油，進行潤滑油的調(diào)整、保持，使不溶解成分的含有率位于用前述P(n)給出的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明的目的是，提供一種將由于兩個物體之間的摩擦體系的摩擦引起的磨損抑制到最低限度，特別是將內(nèi)燃機中由汽缸和活塞之間的摩擦引起的磨損抑制到最低限度，使該內(nèi)燃機的可靠性提高到最大限度，并最大限度地延長檢修周期的系統(tǒng)。在兩個物體之間的接觸的周期性的相對運動中為了抑制由于摩擦面的摩擦引起的磨損，使?jié)櫥徒橛谇笆鰞蓚€物體之間的摩擦體系中，其特征在于，根據(jù)前述相對運動的最大轉(zhuǎn)速，將不溶解成分調(diào)整到相對于前述潤滑油處于特定的含有率的范圍內(nèi)且包含在潤滑油中，并將其保持在該范圍內(nèi)。
文檔編號F16N39/00GK1754062SQ20048000496
公開日2006年3月29日 申請日期2004年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月6日
發(fā)明者住本守央 申請人:株式會社住本科學(xué)研究所, 住本守央