甲醇作为传统汽车替代能源,在动力性和排放性方面表现优异。但甲醇发动机在实际工作中会产生甲醛、甲酸和未燃甲醇等非常规排放物,并对活塞环的润滑以及摩擦磨损性能产生不良影响。因此,针对甲醇发动机,开展活塞环摩擦磨损性能研究具有重要的现实意义。本文首先分析了甲醇发动机燃烧产生甲醛、甲酸及未燃甲醇的相关机理,阐述了甲醇发动机活塞环在实际工况下的润滑以及摩擦磨损特征。在此基础上,分别测量了含有质量分数分别为1.5%甲醛、1%甲酸和15%甲醇润滑油的粘度和PH值变化规律。测试结果表明,上述三种物质均会降低润滑油粘度。由于添加质量分数较小,含有1.5%甲醛、1%甲酸的润滑油PH值无太大变化;甲醇会萃取润滑油中的添加剂并使润滑油出现分层现象,含有15%甲醇的润滑油显弱酸性。其次,分别将活塞环试样放入甲醇、甲醛、甲酸及三者混合液中,对活塞环试样进行腐蚀实验。测试结果表明,甲醛、甲酸、甲醇都会增加活塞环表面粗糙度和腐蚀率。随着甲醛、甲酸、甲醇在润滑油中质量分数的提高,活塞环表面粗糙度和腐蚀率出现先增大后减小的变化规律。最后,在MFT-R4000型高速往复摩擦磨损试验机上,研究活塞环在分别含有甲醛、甲酸、甲醇润滑油下的摩擦磨损情况。结果表明,随着甲醛、甲酸、甲醇在润滑油中质量分数的提高,活塞环摩擦系数逐渐降低。在同种润滑油下,活塞环摩擦系数随着载荷和温度的增加而增加,随着加载频率的增加而降低。在不同润滑油润滑情况下,镀铬活塞环和渗氮活塞环在甲酸润滑油状态下拥有较低的摩擦系数和较大的质量磨损率,镀铬活塞环表面在含甲醇燃烧产物的润滑油下的摩擦表面会出现不同程度的裂纹,渗氮活塞环摩擦表面在摩擦痕迹部位附着较多颗粒物。本文通过实验方法分别研究了含有甲醛、甲酸和甲醇润滑油对活塞环摩擦磨损性能的影响及变化规律,研究结果对甲醇发动机活塞环的设计与改进具有较好的指导意义。