集油軌道對偏心凸輪限量供油潤滑性能的影響

張肖肖，李書義，郭 峰，孫楠楠，朱桂香

(1.青島理工大學(xué) 機械與汽車工程學(xué)院，青島 266525；2.濰柴動力股份有限公司，濰坊 261061)

0 概述

凸輪-挺柱副是內(nèi)燃機中工作條件最苛刻的接觸副，其潤滑不良是引起凸輪-挺柱副磨損的重要原因之一。在工程應(yīng)用中，充分供油能改善機械零部件的摩擦磨損狀況。而凸輪-挺柱副常采用飛濺潤滑，易發(fā)生供油不足。凸輪-挺柱副工作條件苛刻，負(fù)荷、卷吸速度和綜合曲率半徑在高溫工況下都隨時間連續(xù)變化[1]，使凸輪-挺柱副潤滑狀態(tài)的試驗和理論研究十分困難。

關(guān)于凸輪-挺柱副的潤滑問題，國內(nèi)外學(xué)者已開展了一系列研究。由于凸輪-挺柱副在內(nèi)燃機中苛刻的工作環(huán)境，很多研究者曾認(rèn)為其主要潤滑狀態(tài)為邊界潤滑，分別在凸輪-挺柱副的摩擦磨損[2-3]、預(yù)緊力[4]、接觸應(yīng)力[5]、表面涂層[6]等方面進行了探討。而隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)通過潤滑設(shè)計可以使凸輪-挺柱副處于彈性流體動壓潤滑狀態(tài)，從而提高其抗磨性和可靠性。針對凸輪-挺柱副潤滑機理方面的試驗和理論研究也逐步開展。文獻[7-11]中從不同方面對配氣機構(gòu)凸輪-從動件接觸副間的潤滑狀態(tài)進行了分析。文獻[12]中應(yīng)用電容法對凸輪-從動件間的潤滑油膜厚度進行了測量；文獻[13]中使用薄膜微電傳感器測量了接觸副間的潤滑油膜厚度；文獻[14-18]中使用光干涉法測量了非共形接觸在瞬態(tài)條件下的潤滑狀態(tài)；文獻[19-20]中使用光干涉法獲得了干涉圖像并測量了薄膜厚度；文獻[21]中開發(fā)了一套利用光干涉法測量凸輪-從動件線接觸油膜厚度和形狀的系統(tǒng)。以上研究均基于充分供油的前提對凸輪-挺柱副潤滑問題進行探究，但實際上凸輪-挺柱副常處于非充分供油狀態(tài)，導(dǎo)致接觸副過早磨損，故非常有必要探索限量供油條件下凸輪-挺柱副潤滑性能改善方法。

如何提高限量供油下潤滑油的有效利用率是改善潤滑性能的關(guān)鍵。在以往的表面性質(zhì)探究中發(fā)現(xiàn)表面張力和毛細(xì)作用力能夠驅(qū)動液體流動[22]。為了利用這種表面性質(zhì)，文獻[23]中在滾道兩側(cè)加工納米織構(gòu)使得油膜厚度增加，認(rèn)為納米織構(gòu)阻止了接觸區(qū)潤滑油泄漏。文獻[22]中還證明了液體流動可以由非均質(zhì)表面潤濕性進行驅(qū)動。此外，文獻[24-25]中通過試驗證明了潤濕性梯度表面可以有效調(diào)控潤滑油在潤滑軌道上的分布，改善了潤滑狀況。以上研究運行工況較穩(wěn)定，本文中將利用表面性質(zhì)探究卷吸速度和載荷連續(xù)變化工況下集油軌道對凸輪-挺柱副潤滑狀態(tài)的改善。

本文中通過偏心凸輪-盤接觸形式模擬真實凸輪-挺柱副，由于運行工況較為苛刻，普通光學(xué)玻璃盤易磨損，無法完整采集到一個運動周期內(nèi)的光干涉圖像，故采用硬度更高的藍寶石盤進行替代。試驗在藍寶石盤表面以接觸區(qū)外的疏油薄膜制備集油軌道(oleophilic track， OT)，并利用實驗室自主研發(fā)的凸輪-挺柱油膜潤滑測試系統(tǒng)[26]，探究了限量供油條件下OT對偏心凸輪-藍寶石盤副潤滑性能的影響。鑒于凸輪-挺柱副運行工況苛刻，很難直接獲得油膜厚度，關(guān)于此方面的基礎(chǔ)研究甚少，本文中創(chuàng)新性地使用藍寶石盤獲得了油膜干涉圖，不僅獲得了油膜厚度，還通過恰當(dāng)?shù)募蛙壍涝O(shè)計改善了接觸副潤滑特性，這為內(nèi)燃機配氣機構(gòu)的設(shè)計改進提供了一定的指導(dǎo)。

1 試驗部分

1.1 試驗裝置

凸輪-挺柱油膜潤滑測量系統(tǒng)試驗裝置及測量原理如圖1所示。偏心凸輪由鋼球制成，為便于觀察光干涉油膜圖像，挺柱部分由藍寶石盤代替，偏心凸輪與藍寶石盤組成接觸副，藍寶石盤保持固定，偏心凸輪通過控制電機設(shè)置轉(zhuǎn)速。雙色激光通過顯微鏡將同軸光照射至接觸表面，接觸區(qū)入口潤滑油分布及接觸區(qū)內(nèi)潤滑油膜干涉圖，經(jīng)顯微鏡放大后可被高速攝像機捕捉并儲存。采用紅綠雙色光干涉強度調(diào)制技術(shù)[27]對干涉圖片進行離線處理，可獲得潤滑油膜厚度。

圖1 試驗裝置及測量原理示意圖

1.2 試驗條件

試驗所用藍寶石盤直徑為150 mm，厚度為 15 mm，折射率為1.762；鋼球為G5精度，直徑為 25.4 mm。盤和鋼球的表面粗糙度分別約為1.4 nm和14 nm。試驗條件如表1所示，潤滑油(CK-4 15W-40和CH-4 20W-50)特性如表2所示。試驗前，通過千分表對偏心凸輪做標(biāo)記，在偏心凸輪回轉(zhuǎn)中心離玻璃盤表面最近時，設(shè)定凸輪轉(zhuǎn)角為0°位置。試驗中，根據(jù)理論計算出凸輪轉(zhuǎn)角對應(yīng)接觸點位置，通過微調(diào)機構(gòu)移動高速攝像機至對應(yīng)位置，在固定凸輪轉(zhuǎn)角位置(0°、30°、90°、150°、180°、210°、270°、330°)采集油膜干涉圖，如圖2所示，其中O2為偏心凸輪旋轉(zhuǎn)中心。在整個凸輪旋轉(zhuǎn)周期內(nèi)接觸區(qū)卷吸速度ue和負(fù)荷w(接觸區(qū)受到的力)實時變化，轉(zhuǎn)速為18 r/min，初始負(fù)荷為10 N，偏心距e為1 mm時的變化規(guī)律如圖3所示。卷吸速度ue的定義見式(1)。

(1)

式中，ud為藍寶石盤接觸點線速度；uc為偏心凸輪接觸點線速度。

表1 試驗條件

表2 試驗用潤滑油黏度

圖2 偏心凸輪示意圖

圖3 卷吸速度、負(fù)荷隨凸輪轉(zhuǎn)角變化(18 r/min，初始負(fù)荷10 N，e=1 mm)

1.3 OT的制備及表征

試驗中，偏心凸輪在藍寶石(Al2O3)盤面上做往復(fù)直線運動。藍寶石為親油材質(zhì)，因此使用商業(yè)防指紋油(anti-fingerprint oil，以下簡稱AF)對藍寶石盤表面進行表面能梯度修飾，得到中間親油(藍寶石)而兩側(cè)疏油(AF)的OT。制備流程如圖4所示，其中表面清洗階段需將藍寶石盤分別經(jīng)過石油醚和無水乙醇浸泡，并在超聲波清洗機中振蕩10 min，之后再用等離子清洗機進行清洗；設(shè)計OT寬度為最大赫茲接觸應(yīng)力下接觸區(qū)寬度的3倍左右(1 mm)，過寬或過窄都不利于潤滑油的回流。由于藍寶石盤表面與AF表面對潤滑油的潤濕性差別明顯，使用接觸角測量儀測得兩種試驗用潤滑油在不同表面的接觸角，如表3所示。

圖4 OT制備流程

表3 試驗用潤滑油接觸角

為表征處理前后油滴在兩不同盤面間的差異，將 1 μL 的CK-4潤滑油分別滴在Al2O3盤面與有OT存在的盤面上。圖5為采用油量1 μL的CK-4潤滑油在不同表面的鋪展情況。油滴在Al2O3盤面上快速鋪展為圓形，如圖5(a)所示。而在有OT存在的盤面上，如圖 5(b) 所示：由于不均衡表面自由能作用，垂直O(jiān)T方向上油滴向表面自由能更高的軌道位置聚攏；沿OT方向上，由于軌道兩側(cè)表面自由能低，油滴沿OT方向向兩側(cè)延伸。對比油滴的鋪展情況可以看出，OT的存在能夠限制潤滑油向軌道兩側(cè)延伸，具有較好的集油功能。

圖5 潤滑油在不同表面的鋪展(CK-4潤滑油，1 μL供油量)

2 結(jié)果與討論

2.1 不同轉(zhuǎn)速下OT對潤滑油池及中心膜厚的影響

圖6～圖9分別給出了有/無OT時，油品為潤滑油CH-4，供油量為1 μL，初始負(fù)荷為10 N(對應(yīng)凸輪轉(zhuǎn)角為0°)，不同轉(zhuǎn)速(18 r/min、36 r/min、54 r/min 和96 r/min)下油膜干涉圖隨凸輪轉(zhuǎn)角的變化規(guī)律。圖6(b)中定義了乏油距離l,即入口區(qū)域乏油邊界到接觸區(qū)邊緣的距離，l越小表明乏油程度越嚴(yán)重[28]；圖6(k)中hc為油膜干涉圖中紅點標(biāo)記處的膜厚；接觸區(qū)大小會隨著實時負(fù)荷變化，凸輪轉(zhuǎn)角為180°時達到最大。由圖6(a)～圖6(h)可以看出，當(dāng)轉(zhuǎn)速為18 r/min時，無OT存在的表面，各凸輪轉(zhuǎn)角位置皆可看到入口區(qū)域油氣乏油邊界出現(xiàn)了不同程度的輕度乏油；而在圖6(i)～圖 6(p) 中有OT的表面，各凸輪轉(zhuǎn)角位置在視場范圍內(nèi)皆未出現(xiàn)乏油。這表明OT促進了潤滑油的回填，在限量供油下可在軌道內(nèi)保持更多的潤滑油參與潤滑。在18 r/min轉(zhuǎn)速時，OT對入口區(qū)潤滑油池的改善效果是原表面的1.6～4.7倍。由圖 7(a)～圖7(h)可以看出，當(dāng)轉(zhuǎn)速為36 r/min時，無OT的表面除圖7(c)中凸輪轉(zhuǎn)角90°位置入口區(qū)域有較穩(wěn)定油池外，其余凸輪轉(zhuǎn)角位置油氣乏油邊界已進入接觸區(qū)；而在圖7(i)～圖7(p)中有OT的表面，該轉(zhuǎn)速下所有凸輪轉(zhuǎn)角位置雖出現(xiàn)不同程度的乏油，但入口區(qū)域供油穩(wěn)定，潤滑油池相比于無OT的表面得到顯著改善。這表明在兩表面非平衡界面張力作用下，OT可以驅(qū)使?jié)櫥突亓髦淋壍溃行д{(diào)控入口區(qū)域的潤滑油分布，保證穩(wěn)定供油，延緩乏油。由圖8(a)～圖8(h) 可以看出，當(dāng)轉(zhuǎn)速為54 r/min時，無OT的表面，各凸輪轉(zhuǎn)角位置油氣乏油邊界都已進入接觸區(qū)，該轉(zhuǎn)速時潤滑油回填被嚴(yán)重抑制，已無法回填至入口區(qū)域；而在圖8(i)～圖 8(p) 中有OT的表面，該轉(zhuǎn)速下只有部分凸輪轉(zhuǎn)角位置油氣乏油邊界進入接觸區(qū)，這表明即使較高轉(zhuǎn)速抑制了潤滑油的回填，OT仍可以利用兩表面間的張力梯度將潤滑油輸送至親油區(qū)，調(diào)控入口區(qū)域潤滑油分布，緩解乏油。當(dāng)轉(zhuǎn)速為 96 r/min 時，圖9中有/無OT的表面，各凸輪轉(zhuǎn)角位置皆出現(xiàn)嚴(yán)重乏油，入口區(qū)域潤滑油匱乏，主要依靠兩側(cè)脊油池供給潤滑油，但從油膜干涉圖可以看出，OT表面的存在使得各凸輪轉(zhuǎn)角位置兩側(cè)脊油池有一定的延展，供油相對更穩(wěn)定?？梢?，OT表面在一定程度上可以改善限量供油下接觸區(qū)供油情況。

圖6 不同表面上油膜干涉圖隨凸輪轉(zhuǎn)角變化(CH-4潤滑油，1 μL供油量，初始負(fù)荷10 N，18 r/min)

圖7 不同表面上油膜干涉圖隨凸輪轉(zhuǎn)角變化(CH-4潤滑油，1 μL供油量，初始負(fù)荷10 N，36 r/min)

圖8 不同表面上油膜干涉圖隨凸輪轉(zhuǎn)角變化(CH-4潤滑油，1 μL供油量，初始負(fù)荷10 N，54 r/min)

圖9 不同表面上油膜干涉圖隨凸輪轉(zhuǎn)角變化(CH-4潤滑油，1 μL供油量，初始負(fù)荷10 N，96 r/min)

值得說明的是，即使同一轉(zhuǎn)速下各凸輪轉(zhuǎn)角位置的乏油情況也并不一致。圖10為采用CH-4潤滑油，供油量為1 μL，初始負(fù)荷為10 N，轉(zhuǎn)速為18 r/min時無量綱乏油距離L(L=l/d，d為赫茲接觸直徑)隨凸輪轉(zhuǎn)角變化曲線。從圖10可以看出，乏油曲線整體呈“M”形，曲線兩端乏油程度較嚴(yán)重而中間位置乏油程度較輕，這主要是由于各凸輪轉(zhuǎn)角位置卷吸速度不同影響潤滑油回填時間所致。在偏心凸輪旋轉(zhuǎn)一個周期過程中，卷吸速度實時變化(圖3)，在凸輪轉(zhuǎn)角為0°和360°時卷吸速度達到最大值，而卷吸速度最小值出現(xiàn)在凸輪轉(zhuǎn)角為180°時。在限量供油條件下，當(dāng)摩擦副運動時，若卷吸速度較高，此時在滾道兩側(cè)的潤滑油回填至入口區(qū)域時間較短，回填總量較少，使得入口區(qū)域潤滑油池不充裕，此時乏油邊界將更靠近接觸區(qū)，乏油距離L較短，乏油程度較嚴(yán)重；而當(dāng)卷吸速度較低時，偏心凸輪碾壓滾道頻率降低，滾道兩側(cè)潤滑油回填至入口區(qū)域時間延長，回填總量增加，使入口區(qū)域潤滑油池得到有效擴展，此時乏油邊界將遠(yuǎn)離接觸區(qū)，乏油距離L較長，乏油程度較輕。

圖10 無OT無量綱乏油距離隨凸輪轉(zhuǎn)角變化曲線(CH-4潤滑油，1 μL供油量，初始負(fù)荷10 N，18 r/min)

進一步深入分析有/無OT的影響，圖11給出了潤滑油CH-4，供油量為1 μL，初始負(fù)荷為10 N時不同轉(zhuǎn)速下中心膜厚hc隨凸輪轉(zhuǎn)角變化曲線。由圖11(a)知，當(dāng)轉(zhuǎn)速為18 r/min時，有OT的表面整體中心膜厚提升較小，即便兩者油膜干涉圖有較為明顯差異。這主要是因為在較低的轉(zhuǎn)速下，接觸區(qū)潤滑成膜所需潤滑油量較少，即使接觸區(qū)入口處出現(xiàn)輕度乏油也能滿足需要，故OT能改善接觸區(qū)供油情況卻不能改變接觸區(qū)潤滑成膜狀態(tài)。由圖11(b)和圖11(c)可以看出，當(dāng)轉(zhuǎn)速為36 r/min和54 r/min時，有OT的表面相比于無OT的表面中心膜厚有了明顯提升，這與圖7和圖8中油膜干涉圖試驗觀察相一致。隨著卷吸速度的提高，需要更多的潤滑油量，OT恰好可以起到加速潤滑油回填的效果，從而改善了接觸區(qū)潤滑性能，特別是在膜厚曲線兩側(cè)凸輪轉(zhuǎn)角位置，中心膜厚改善尤為明顯，這是由于該位置時卷吸速度相對較高，潤滑油回填至入口區(qū)域時間較短，回填總量較少，在無OT的表面上入口區(qū)域無法提供足夠的潤滑油參與潤滑，使得接觸區(qū)中心膜厚顯著降低。但當(dāng)轉(zhuǎn)速達到96 r/min時，由圖11(d)可以看出，有/無OT存在的兩工況曲線再次接近重合，因為較高的轉(zhuǎn)速下需要更多的潤滑油量，且轉(zhuǎn)速的提升增加了軌道潤滑油接觸碾壓的頻率，即便有OT的存在也無法滿足接觸區(qū)對潤滑油的需求?？梢?，OT會對限量供油下接觸區(qū)潤滑性能產(chǎn)生影響，其潤滑改善程度會受到轉(zhuǎn)速的影響。

2.2 不同負(fù)荷下OT對潤滑油池及中心膜厚的影響

圖12給出了油品為潤滑油CH-4，供油量為 1 μL，初始負(fù)荷為10 N，轉(zhuǎn)速為36 r/min時，不同表面上油膜干涉圖隨凸輪轉(zhuǎn)角變化規(guī)律。提高初始負(fù)荷至20 N，得到結(jié)果如圖13所示。OT仍能利用兩表面的不同潤濕性對潤滑油進行有效調(diào)控，將潤滑油積聚至入口區(qū)域，但負(fù)荷的改變使得OT對潤滑狀態(tài)的改善程度不同。為了量化不同負(fù)荷下OT的集油效果，引入無量綱乏油距離變化量ΔL(有OT的無量綱乏油距離與無OT的無量綱乏油距離之差，當(dāng)入口區(qū)域乏油邊界進入接觸區(qū)時記L=0)，該值越大，改善效果越明顯。

圖11 中心膜厚隨凸輪轉(zhuǎn)角變化曲線(CH-4，1 μL供油量，初始負(fù)荷10 N)

圖12 不同表面上油膜干涉圖隨凸輪轉(zhuǎn)角變化(CH-4潤滑油，1 μL供油量，初始負(fù)荷10 N，36 r/min)

圖13 不同表面上油膜干涉圖隨凸輪轉(zhuǎn)角變化(CH-4潤滑油，1 μL供油量，初始負(fù)荷20 N，36 r/min)

圖14給出了油品為潤滑油CH-4，供油量為 1 μL，轉(zhuǎn)速為36 r/min時兩種負(fù)荷下無量綱乏油距離變化量隨凸輪轉(zhuǎn)角的變化曲線。從圖中可以看出，在各凸輪轉(zhuǎn)角位置，初始負(fù)荷為10 N時的ΔL明顯更高，即相比于高負(fù)荷，低負(fù)荷時OT對潤滑油池的改善效果更佳。這是由于負(fù)荷的降低使接觸副兩表面間形成更小的固體間隙，毛細(xì)力作用增強，OT能夠?qū)⑾鄬^多的微量潤滑油牽引至接觸間隙，使得乏油邊界遠(yuǎn)離接觸區(qū)，入口區(qū)域存在較大的潤滑油池，乏油距離變化量ΔL增大。在低負(fù)荷時，OT對潤滑效果的提升是高負(fù)荷時的1.6～4.5倍，即低負(fù)荷時OT對潤滑油池的改善效果優(yōu)于高負(fù)荷。

圖14 無量綱乏油距離變化量隨凸輪轉(zhuǎn)角變化(CH-4潤滑油，1 μL供油量，36 r/min)

2.3 不同黏度下OT對潤滑油池及膜厚的影響

為探究不同黏度下OT對潤滑油池的影響，進行了以下試驗。采用潤滑油CH-4和CK-4，供油量為2 μL，初始負(fù)荷為10 N，轉(zhuǎn)速為96 r/min，觀察OT對接觸副潤滑油池的影響，如圖15和圖16所示。圖15中，在有/無OT的表面上，潤滑油CH-4在各凸輪轉(zhuǎn)角位置的潤滑狀態(tài)都出現(xiàn)較嚴(yán)重的乏油；在相同工況下，圖16中潤滑油CK-4即使在無OT的表面上，各凸輪轉(zhuǎn)角位置的乏油程度也優(yōu)于潤滑油CH-4。這主要是由于潤滑油CH-4黏度更高，而高黏度潤滑油抑制軌道兩側(cè)潤滑油的回填，即使在有OT的表面上，非平衡表面張力加速了潤滑油的回填，但在高黏度潤滑油的影響下，潤滑油回填速率變慢，回填所需時間增加，這使得潤滑油回填總量減少，接觸區(qū)潤滑狀況改善程度被削弱。潤滑油CK-4黏度較低，潤滑油流動性較好，從圖16可以看出，OT表面的存在加速了潤滑油回填，有效調(diào)控了入口區(qū)域潤滑油的分布，使得潤滑油池供油量增加。根據(jù)之前的分析可知，當(dāng)潤滑油池得到有效擴充時，接觸區(qū)中心膜厚也會相應(yīng)提高，而這將減少兩接觸表面間的摩擦磨損，延長接觸副的使用壽命。

圖15 不同表面上油膜干涉圖隨凸輪轉(zhuǎn)角變化(CH-4潤滑油，2 μL供油量，初始負(fù)荷10 N，96 r/min)

圖16 不同表面上油膜干涉圖隨凸輪轉(zhuǎn)角變化(CK-4潤滑油，2 μL供油量，初始負(fù)荷10 N，96 r/min)

2.4 不同供油量下OT對潤滑油池及膜厚的影響

入口區(qū)供油量是影響潤滑狀態(tài)的關(guān)鍵因素，而供油量的不同會直接改變?nèi)肟趨^(qū)供油情況。為了探究不同供油量下OT對潤滑的改善效果，進行了以下試驗。采用潤滑油CK-4，初始負(fù)荷為10 N，轉(zhuǎn)速為54 r/min，供油量分別為1 μL和2 μL，觀察OT對接觸副潤滑的影響，如圖17和圖18所示。從圖17中可以看出，供油量為1 μL工況下，無OT時各凸輪轉(zhuǎn)角位置可清晰看到乏油邊界，而有OT時在油膜干涉圖中幾乎看不到乏油邊界，即OT有效改善了潤滑，擴充了潤滑油池。圖18中，當(dāng)供油量為2 μL時，由于供油量的增加，入口區(qū)供油量隨之增加，即便在無OT時各凸輪轉(zhuǎn)角位置乏油距離也較長，乏油較輕，而有OT時，從當(dāng)前視角的油膜干涉圖中未觀察到乏油狀況，可知OT也在一定程度上改善了潤滑。

圖17 不同表面上油膜干涉圖隨凸輪轉(zhuǎn)角變化(CK-4潤滑油，1 μL供油量，初始負(fù)荷10 N，54 r/min)

圖18 不同表面上油膜干涉圖隨凸輪轉(zhuǎn)角變化(CK-4潤滑油，2 μL供油量，初始負(fù)荷10 N，54 r/min)

為定量描述不同供油量下OT對潤滑的影響，圖19給出了潤滑油CK-4，初始負(fù)荷為10 N，轉(zhuǎn)速為54 r/min時4種工況下無量綱乏油距離隨凸輪轉(zhuǎn)角變化曲線。從圖中可以看出，4種工況下乏油趨勢相同，但值得注意的是，在有OT時，供油量1 μL工況的乏油曲線整體在供油量2 μL無OT的乏油曲線的上方，即在應(yīng)用OT后，供油量1 μL的潤滑效果優(yōu)于普通表面供油量2 μL。無量綱乏油距離變化量ΔL可直觀反映OT對潤滑效果的改善，表4中給出了不同供油量時無量綱乏油距離變化量ΔL的具體數(shù)值，在供油量為1 μL時的ΔL數(shù)值在整體上高于供油量為2 μL時的數(shù)值，該結(jié)果表明，不同供油量時，OT呈現(xiàn)出不同的改善效果，低供油量時OT對潤滑的改善效果更好。

圖19 無量綱乏油距離隨凸輪轉(zhuǎn)角變化曲線(CK-4潤滑油，初始負(fù)荷10 N，54 r/min)

表4 不同供油量時無量綱乏油距離變化量

3 結(jié)論

(1) 限量供油條件下，有OT存在的表面相對于普通表面可增強潤滑油回填，改善潤滑狀態(tài)，提升中心膜厚。

(2) 在非平衡界面張力作用下，OT可以有效調(diào)控入口區(qū)域潤滑油分布，增加入口區(qū)域供油量。

(3) OT對潤滑改善的效果受到負(fù)荷和轉(zhuǎn)速的影響。低負(fù)荷時，OT對潤滑效果的提升是高負(fù)荷時的1.6～4.5倍；低轉(zhuǎn)速時，OT對入口區(qū)潤滑油池改善效果是原表面的1.6～4.7倍；當(dāng)轉(zhuǎn)速達到 96 r/min 時，OT對潤滑的改善效果微弱。

(4) 高黏度潤滑油抑制潤滑油的回填效果；限量供油條件下，OT對不同油品的潤滑狀態(tài)皆有改善效果，油品黏度不同，改善效果有差異。

(5) 不同供油量下，可形成OT效果的差異。低供油量時OT對入口區(qū)供油調(diào)控效果更顯著。