内燃机是利用燃料在燃烧室内燃烧产生高温、高压气体推动活塞做功的一种动力装置,通常工作在高温、重载等特殊工况下,因此存在普遍的摩擦磨损现象。活塞环-气缸套摩擦副是内燃机中主要的一对摩擦副,据估算,活塞系的摩擦损失下降一半,则发动机的总摩擦损失可下降1/6以上,因此为了减少摩擦损失,提高机械效率,高品质润滑油的研究是十分必要的。纳米材料由于具有很多特异的性能,作为润滑油添加剂拥有广泛的应用前景。研究发现将纳米粒子作为添加剂加入到润滑油中,能够提高其润滑摩擦性能。考虑到发动机中摩擦副长时间处于变温、变速和变载荷的复杂工况下,因此为将纳米材料应用于改善发动机润滑性能,就需要先研究温度、转速、载荷等条件对纳米材料摩擦学性能的影响,基于此,本文进行了以下几个方面的工作：(1)综述了纳米材料改善发动机润滑的研究意义,介绍了纳米材料作为润滑油添加剂的研究进展。(2)制备了基础实验所需的铜纳米流体和金刚石纳米流体,通过重力沉降法研究其分散稳定性,用锥板式粘度计测量其粘度。(3)在摩擦磨损试验机上对纳米流体的摩擦学性能进行了研究,分析了温度、负荷、转速对纳米流体摩擦学特性的复合作用规律,以及纳米流体在高温、重载等极端工况下的减摩抗磨性能,比较分析了不同种类纳米颗粒对同种润滑油减摩抗磨特性的影响。主要包括以下几方面的试验：①纳米流体的极压性能试验：②纳米流体的长摩性能试验；③用滑块摩擦试验模拟发动机中的活塞环-气缸套摩擦副,并通过磨痕电镜实验探讨了纳米颗粒的作用机制。(4)采用发动机台架试验分析了铜纳米流体在发动机实际应用中的减摩抗磨性能,并分析了其对发动机动力经济性能的影响。(5)对全文工作进行了总结。