近年来,随着纳米技术的飞速发展,纳米材料在润滑油／脂领域的研究得到了广泛的关注。纳米粒子作为润滑添加剂,具有独特的物理化学特性和优良的摩擦学性能,如小尺寸、大比表面积等,有着良好的润滑及自修复效果。基于以上纳米粒子的独特性能,纳米粒子在提高润滑油性能方面较其他添加剂具有明显优势,研发高性能纳米润滑添加剂具有重要的研究和应用价值。本文研究了三种钛基纳米粒子作为润滑油添加剂时的摩擦学性能,考察其作为添加剂时的减摩抗磨性能和自修复性能。选择三种钛基纳米粒子的最佳含量,并将其添加入润滑油中,在某型号柴油发动机试验台架上进行试验。论文的主要成果如下：1)采用不同浓度的分散剂(PEG-200)对钛基纳米粒子在润滑油中的稳定分散性进行了试验。结果表明,当钛基纳米粒子(0.5%)与分散剂(1.0%)质量比值为1：2时,可以制备稳定的复合润滑油体系。2)采用四球摩擦磨损试验机对比研究了三种纳米添加剂TiN、TiO2和TiC在不同工况下的摩擦学性能及其自修复性能。试验研究表明：不同纳米粒子在不同工况下的抗磨减摩和自修复性能具有不同的效果。钛基纳米能显著降低磨损表面的表面粗糙度,使表面平整,避免磨损加剧。同时,钛基纳米通过自修复机制能够明显改善油基润滑剂的抗磨减摩性能；当添加的钛基纳米粒子质量分数为0.5%时,可以获得最优的减摩抗磨性能。其中纳米TiN具有最好的减磨和自修复效果。3)将含量0.5%的纳米TiN润滑油添加剂与基础油在某型号柴油发动机(4JB1柴油机)试验台架上进行试验,考察发动机的特性,测得发动机的功率、转矩以及油耗。含纳米TiN添加剂的润滑油能够减小摩擦系数,降低摩擦功,提高发动机的功率和转矩,显著降低了油耗率。此外,润滑油中的添加剂在活塞环密封面处逐渐形成修复层,进入曲轴箱的适当比例的混合气体积减少可以显著提高气缸压力。气缸缸压越大,混合气的燃烧速度就越快,被冷却水及废气带走的损耗就越少,发动机的动力性能和经济性能就越好。