发动机缸体内壁激光刻蚀技术

发布时间: 2023-09-24

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式：技术许可

成果类型：发明专利,实用新型专利,新技术

行业领域：

生物与新医药技术,轻工和化工生物技术

成果介绍

缸体-活塞环是发动机实现能量转换的最重要的一对摩擦副。发动机正常工作时，本身的摩擦损失在内燃机燃料消耗中约占 10%的比例，而缸体-活塞摩擦损耗又占其中 60%。因此，减小缸体-活塞环之间的摩擦损耗，可有效节省燃油。另一方面，而缸体-活塞环之间密封缺陷，易引起高温高压燃气漏入曲轴箱，机油窜入燃烧室，增加污染排放。因此减小缸体-活塞环的摩擦损耗，改善密封条件，是发动机节能减排的关键。

成果亮点

发动机缸体内壁激光刻蚀技术的技术亮点主要有以下几点：激光刻蚀技术可以在缸体表面加工可控微细形貌，形成离散分布的微坑，这些微坑可以存储润滑油，使其不易流失。当活塞环运动时，由于挤压作用，微坑中的润滑油会在坑周围形成油膜，不同微坑油膜的相互作用，可以在缸体-活塞环间形成均匀完整的油膜，使这对摩擦副处于流体润滑状况，有效减小摩擦系数，改善密封。激光刻蚀技术无需改变发动机已有结构，加工速度快，处理成本低。此外，应用实例表明，激光刻蚀处理后发动机的各项性能指标均优于原供发动机，其中功率和扭矩分别最大提升了 ***%和 ***%，最低油耗明显降低，燃油耗≤255g/kWh 区域面积增加了 14 倍，燃油耗≤260g/kWh 区域面积增加了 ***%，燃油耗≤270g/kWh 区域面积增加了 ***%，活塞漏气量最大降低了 ***%，机油耗降低了 ***%。

团队介绍

这个团队是我国最早开展超燃冲压发动机研究的团队之一，已有核心研发人员10人，9名博士，其中正高级研究员2人，副高级研究员7人，平均年龄不到40岁，涵盖流体力学、工程热物理、燃烧学、物理化学、光学、机械工程等多个专业领域。在国家自然科学基金委、总装863、中科院知识创新工程、国家重点实验室以及国家重大专项等支持下，深入开展了碳氢燃料超声速燃烧与发动机主动冷却技术等研究，在加热/裂解燃料的流动、传热、燃烧及燃烧稳定性等方面取得了一系列的原创性成果。近年来，在科学院“战略性先导科技专项”等项目的支持下，开展了小型液氧煤油火箭发动机的研究工作。

成果资料

产业化落地方案

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成果综合评价报告

评价单位：“科创中国”天府大道科创走廊产业科技服务团 (中国技术经济学会) 评价时间：2023-09-27

王金栋

西南交通大学机械工程学院

副教授

综合评价

该成果发动机缸体内壁行业有一定的引领性作用，技术创新性很强，且技术成熟，投资回报比较可靠，目标市场处于成长市场，产品竞争会很激烈。另外，在激光刻蚀技术的研究和应用过程中，要注重对环境保护和资源利用的考虑，采取有效的措施和方法，减少对环境的污染和资源的浪费。总体而言，该项目技术思路方向很好，未来市场空间大，有利于当前政策要求，转化成熟度很高，值得支持推广。建议强化相应产品开发，加大产业链开发力度。

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