发动机关键运动副的润滑与磨损对发动机的动力性、经济性和可靠性有决定性的影响。活塞环一缸套是发动机中*重要、*关键的运动副，《润滑油颗粒杂质对发动机关键运动副滑润与磨损的影响》以发动机的活塞环-缸套运动副为对象，全面系统地研究润滑油中固体颗粒杂质对发动机活塞环一缸套润滑与磨损的影响，着重分析润滑油中固体颗粒杂质的两相流效应、机械效应和热效应对发动机活塞环一缸套润滑与磨损的影响。
《润滑油颗粒杂质对发动机关键运动副滑润与磨损的影响》适用于从事机械工程、机械设备润滑、发动机润滑与磨损等方面研究和技术开发的科研人员及相关专业的研究生和高年级本科生使用，也可供相关专业技术人员参考。
发动机作为一种常用的动力设备，广泛应用于交通运输、工程机械、农业机械、发电等行业。发动机结构复杂，系统中存在多种形式的运动摩擦副，包括活塞环-缸套运动摩擦副、主轴承运动摩擦副、曲柄销运动摩擦副、活塞销运动摩擦副及凸轮轴运动摩擦副等。这些运动摩擦副的摩擦润滑性能和磨损，不但影响内燃机的工作性能，而且影响内燃机的工作可靠性与寿命。
活塞环-缸套是发动机中最重要、最关键的运动副，本书以发动机的活塞环-缸套运动副为对象，全面系统地研究了润滑油中固体颗粒杂质对发动机活塞环-缸套润滑与磨损的影响。
本书首先简要介绍了发动机的结构与工作原理、发动机关键运动副与主要零部件、发动机润滑系统和发动机润滑油的种类和作用，阐述了发动机关键运动副活塞环-缸套的润滑与磨损、固体颗粒杂质对活塞环-缸套润滑与磨损的影响、固体颗粒杂质检测系统等研究现状与发展。
本书分析了润滑油中固体颗粒杂质形成原因，研究固体颗粒杂质几何形态特征参数描述，得到与固体颗粒实际形态比较符合且便于使用的几何形态描述参数，以润滑油中常见的固体颗粒杂质为分析对象，进行几何形状参数测定实验。采用铁谱分析技术观察和分析发动机润滑油中的颗粒杂质，研究润滑油颗粒杂质的数量特征描述、检测方法及浓度平衡理论，分析了固体颗粒杂质数量变化规律建模方法。
本书研究了固体颗粒对表面的作用数学模型。根据润滑油中颗粒含量关系，建立多个固体颗粒条件下的作用模型，实现多个颗粒宏观作用的量化表达。然后，对固体颗粒与摩擦副表面作用进行数值模拟，从不同视角反映固体颗粒与运动副表面作用的变化过程和变化状态。
本书从固体颗粒的存在而使润滑油变成了固-液两相流的角度出发，通过实验，研究了固体颗粒杂质引起润滑油黏度、闪点和燃点变化的两相流效应。讨论了活塞环-缸套润滑理论，在此基础上，建立考虑颗粒杂质影响的活塞环-缸套润滑数学模型，分析非线性二阶偏微分润滑模型的求解方法，为解决由于考虑颗粒影响造成求解收敛更困难的难题，提出解析解形式的活塞环-缸套润滑简化实用模型。对发动机在进气、压缩、做功和排气整个实际工作行程中活塞环-缸套的润滑特性受颗粒杂质影响的情况进行了定量理论计算与分析。本书分析了微切削作用机制和表面塑性变形机制的固体颗粒杂质机械效应。综合两种机制建立了固体颗粒对活塞环-缸套磨损的数学模型，并应用所建立的模型对发动机活塞环-缸套摩擦副进行了磨损量的理论计算分析，得到了发动机在给定运行时间及颗粒条件下，活塞环、缸套的磨损量及缸套不同位置的磨损量变化。
本书分析了固体颗粒杂质热效应及其可能引发黏着磨损的机制，建立了固体颗粒与缸套表面、固体颗粒与活塞环表面的瞬时温度数学模型及热效应作用下活塞环-缸套发生黏着磨损的数学模型，并应用所建立的模型对发动机活塞环-缸套摩擦副进行了由于固体颗粒热效应而产生的局部温升的理论计算和黏着磨损的理论计算，得到了发动机在给定运行时间及颗粒条件下，缸套表面不同位置处的颗粒因热效应在压缩行程和膨胀做功行程中而产生的瞬时温度变化量，得到了缸套表面不同位置处因固体颗粒热效应而产生的黏着磨损量。
本书模拟发动机活塞环-缸套的实际运动形式，进行了润滑油含固体颗粒和不含固体颗粒时活塞环-缸套的摩擦磨损比较实验，研究了活塞环-缸套的摩擦力、磨损量、摩擦功耗等摩擦学特性及与载荷、速度、时间等因素的关系，揭示了它们之间的相互关系规律和影响程度大小。然后根据固体颗粒影响活塞环-缸套润滑的理论研究，分别对试验机活塞环-缸套摩擦副试件在不同实验条件下应用理论模型计算润滑性能和活塞环、缸套试件的磨损量，与相应的实验数据进行对比分析，验证了理论的有效性和可信性。
本书最后介绍了发动机润滑油合理使用与发动机维护，阐述了发动机润滑油的合理使用、润滑系统的保养、发动机磨损与维护等问题。
本书相关的研究和试验工作，得到了浙江大学机械工程学院陈子辰教授、傅建中教授等各位老师的悉心指导，还得到了昆明理工大学机电工程学院樊瑜瑾教授、李浙昆教授及交通工程学院沈颖刚教授、中立中教授的大力帮助。在此，谨向指导和帮助过本书工作的各位人员致以深深的敬意和表示衷心的感谢！
科学技术正在迅速发展，而作者学识水平有限，书中错误和不妥之处在所难免，诚恳希望广大读者给予批评指正。
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杨晓京，1971年6月生。昆明理工大学机电工程学院教授.博士生导师，浙江大学机械工程专业工学博士，昆明理工大学机械工程专业博士后。主要从事机械设计与制造、机电系统设计与控制、光机电液系统集成与控制、数字化设计与制造的教学和科研工作。发表论文70余篇，其中SCI、EI收录20余篇，获国家专利授权50余项。主持国家自然科学基金项目2项，主持或参加其他国家、省部级及横向课题10余项。获校级以上教学成果奖3项.曾获昆明理工大学伍达观杰出教师奖。
前言
第1章 绪论
1．1 发动机的结构与工作原理
1．2 发动机关键运动副与主要零部件
1．3 发动机润滑系统
1．4 发动机润滑油的基础知识
1．5 内燃机摩擦学问题研究的目的和意义
1．6 固体颗粒杂质对润滑和磨损的影响
1．7 发动机关键运动副活塞环-缸套的润滑与磨损
1．8 固体颗粒杂质对活塞环-缸套润滑与磨损的影响
1．9 固体颗粒杂质检测系统
1．10 发动机活塞环-缸套运动副润滑与磨损试验机
第2章 润滑油固体颗粒杂质的特性
2．1 润滑油固体颗粒杂质的成因分析
2．2 固体颗粒杂质几何形态特征的描述
2．3 基于铁谱技术的润滑油固体颗粒杂质分析
2．4 固体颗粒杂质的数量特征描述
第3章 固体颗粒与摩擦副表面作用模型的研究
3．1 固体颗粒接触模型
3．2 多个颗粒条件下的固体颗粒承载模型
3．3 固体颗粒与摩擦副表面作用过程的数值模拟
第4章 固体颗粒杂质对活塞环-缸套润滑的影响
4．1 固体颗粒杂质的二相流效应
4．2 固体颗粒杂质影响活塞环-缸套润滑的理论研究
4．3 含颗粒和不含颗粒润滑理论计算及分析比较
第5章 固体颗粒机械效应与活塞环-缸套磨损的研究
5．1 固体颗粒的机械效应
5．2 固体颗粒机械效应下活塞环-缸套磨损的数学模型
5．3 固体颗粒杂质影响活塞环-缸套磨损的理论计算
第6章 固体颗粒热效应与活塞环-缸套黏着磨损的研究
6．1 固体颗粒杂质的热效应
6．2 固体颗粒热效应引发活塞环-缸套黏着磨损的数学模型
6．3 固体颗粒与活塞环-缸套接触表面热效应与磨损的理论计算
第7章 颗粒杂质对活塞环-缸套润滑与磨损影响的实验研究
7．1 活塞环-缸套润滑磨损试验机
7．2 润滑油含固体颗粒和不含固体颗粒时活塞环-缸套的摩擦磨损比较实验
7．3 固体颗粒对活塞环-缸套润滑影响的实验研究
7．4 固体颗粒对活塞环-缸套磨损影响的实验
7．5 温度变化条件下的颗粒影响实验
第8章 发动机润滑油的合理使用与发动机维护
8．1 发动机润滑油的合理使用
8．2 润滑系统的保养
8．3 发动机运行中的磨损
8．4 发动机的维护
8．5 发动机气缸套的磨损与维护
参考文献
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