缸套-活塞环摩擦副是内燃机中重要的摩擦副之一,其摩擦损失占整个内燃机摩擦损失的45%,若能改善此摩擦副的摩擦润滑状态,便可减少摩擦产生的能量损失,带来巨大的经济效益。微坑织构技术作为近年润滑减摩最有效手段之一,得到各国学者的广泛关注。本文从理论和试验两方面,对织构化缸套与活塞环之间的摩擦润滑性能进行了研究。首先分析了缸套-活塞环摩擦副的摩擦损耗机理,通过合理简化和假设,建立了缸套-活塞环摩擦副的动压润滑模型和四种典型形状的微坑织构膜厚模型,通过Matlab求解得到四种形状织构的油压分布图和摩擦学性能参数,结果表明:椭圆柱状微坑和抛物线形微坑都具有较好的油膜承载力,方柱状微坑次之,正三角形微坑最差。从加工角度考虑,选取椭圆柱状微坑作为研究对象,进一步探讨其几何参数对润滑性能的影响。采用有限差分法对建立的动压润滑条件下的雷诺方程进行求解,超松弛迭代法加速结果收敛,当微坑参数取值为:椭圆倾斜角为0°(运动速度方向与椭圆长轴平行)、微坑深度为12μm~18μm、面积占有率为5%~20%、椭圆长短轴之比不小于3时,平均无量纲油膜压力较大,有利于提高油膜承载力。最后,进行试验验证。本文选取激光雕刻技术进行织构加工,通过激光加工工艺试验,确定最优的加工参数:激光波长1064nm、频率固定为40kHz、输出功率12W、雕刻线速500mm/s、雕刻次数2次。并进行了摩擦磨损性能试验,得到如下结论:与光滑的试件相比,带椭圆柱状微坑的试件摩擦系数均有所下降,椭圆柱状微坑可有效降低摩擦副接触面之间的摩擦磨损;试验微坑参数范围:椭圆倾斜角取值为0°、椭圆长短轴之比为3~4、微坑深度为12~18μm、面积占有率为10%~20%,与理论计算结果吻合。