边界润滑

　　活动表面之间的润滑是由楔形油膜引起的，该油膜在两个表面之间积聚(图11.2)。楔形油膜称为边界润滑。胶片在前边缘的前部比后部厚。当该膜变薄使得表面高点接触时，称为边界润滑。随着摩擦系数的增加，需要更多的努力来移动表面。存在正确的楔形油膜时，所需的工作最少。边界润滑是干摩擦和流体流体动力润滑之间的中间状态。基本上是润滑剂填充存在于所有摩擦表面之间的空腔的状态。

　　在边界润滑期间或油太稠时，摩擦系数会增加。机油的厚度对于防止边界润滑和提供低摩擦系数非常重要。油的厚度称为其粘度。粘度定义为油抵抗流动的趋势。图11.3代表了这些

　　润滑剂的特性，其中Z是粘度或厚度，N是表面速度，P是由重量引起的压力。摩擦系数对于ZN / P的一个值最低。如果增加载荷P，则ZN / P的值会减小，力会朝边界条件移到图的左侧。速度的任何增加都会增加ZN / P，并将表达式移到图形的右侧。在使用相同粘度和负载的情况下，需要花费更多的精力来提高速度。对于任何恒定的速度和负载，油膜取决于油的粘度。

　　良好的边界润滑取决于油中至少一些分子与要润滑的金属表面之间的化学亲和力。化学亲和力是指化学反应性，因此精制至最大化学稳定性的油不可能提供很好的边界润滑。另一方面，曲轴箱油必须具有足够的化学稳定性，才能在因氧化而分解之前具有较长的使用寿命。因此，使用特殊的共混组分可在适当的化学反应度和快速氧化趋势之间取得平衡。

　　边界润滑发生在气缸壁和活塞组件，阀杆及其导向装置和轴颈轴承之间

　　流体动力润滑

　　流体动力润滑原理适用于发动机的弯曲轴承表面，例如主轴承，连杆和凸轮轴轴承。曲轴主轴承的润滑如图11.4所示。

　　发动机机油系统中的润滑油通过轴承壳上半部的孔供入。发动机停止时，轴承壳中的凹槽将一些油保留在轴承中。当发动机运转时，该凹槽还有助于在轴承表面上散布油膜。当曲轴静止时，负载下降，机油从轴和轴承之间被挤出(图11.4A)。随着曲轴的旋转，流体动力润滑起作用，并且在轴承周围形成了楔形流体动力油膜(图11.4B)。该膜支撑轴承，并且当粘度合适的机油是

　　使用时，可将转弯工作量降到最低。随着曲轴转速的增加，油的楔入作用也增加，从而将轴承周围的最大压力转移到左侧(图11.4C)。一些油从轴承的侧面泄漏，这会冲洗掉污染物并帮助冷却轴承。这就需要不断地供应新鲜的油，这是由油泵提供给轴承轴颈的。轴承磨损主要发生在最初的启动过程中，并一直持续到形成液力膜为止。

　　主轴承润滑

　　流体动力学轴颈润滑的形成分为四个阶段：

　　(i)静态或静态摩擦。当轴静止或非常缓慢地旋转时，轴与底座处的轴承之间会紧密接触。

　　(it)边界润滑。当轴开始旋转时，它会沿与旋转方向相反的方向爬升到轴承平面，直到达到极限摩擦力。

　　(高)半流体动力润滑。随着轴颈速度的增加，它会带动一层粘着的油层和另一层粘着的边界油层粘到静止的轴承表面上。在这两层之间，油沿与轴颈表面运动相同的方向运动。因此，油被拖入间隙的细端，形成会聚的油膜楔形物。该膜通常变得足够坚固以支撑轴并将其与轴承分离。更高或更厚的粘度可提供更坚固的油膜并支持更大的载荷。

　　(iv)流体动力润滑。在两个表面之间形成的油膜厚度随着速度的增加而增加，并将轴心沿旋转方向推向相反的一侧。实际上，建立了一个稳定的平均位置，并且轴的轴线在负载波动的情况下围绕该点“跳动”。

　　进行流体动力润滑仅是因为大多数润滑剂都牢固地附着在金属表面上，并且由于油楔膜本身内部分子层的内部剪切而实现了相对运动。除了曲轴和凸轮轴轴颈润滑外，通常在气缸壁的中间区域(活塞速度最高)上进行流体动力润滑。