環保功能的技術

環保活塞環製作流程


C-5接觸摩擦和環耐久性

車輛和機器操作員有一個共同的願望:擁有最佳的燃油經濟性並具有盡可能長的換油間隔。活塞環的周邊(工作面)需要盡可能減少接觸摩擦* 1的材料,並且仍然允許環對氣缸壁執行其密封功能。儘管環的運行面通常在非常薄的油層上滑動,但摩擦力可能很大。因此,最小化這種摩擦損失是當今活塞環設計者面臨的另一個挑戰。


雖然硬鉻電鍍和氮化是經過充分驗證的活塞環運行表面塗層,但目前發動機設計的趨勢推動了新型活塞環材料和表面塗層的發展。

表面處理

最近開發的面塗層已經在最嚴苛的發動機操作條件下得到證實。

一個。頂環表面處理:IP塗層(PVD法製備CrN薄膜)

IP塗層是一種PVD * 2薄膜,具有以下特性:

  1. 低摩擦係數
  2. 硬度高
  3. 對基底金屬的高附著力
  4. 優異的耐磨性

下表顯示了Riken提供的各種離子鍍層。

RIKEN Lon電鍍膜變化
IP-100IP-200IP-251
組成的CrN的CrN
顏色金屬銀金屬銀
硬度1700〜23001500〜2000850〜1150
文件厚度難以達到厚度小於10μm的厚膜可達到厚膜達40μm可以達到厚達50μm的厚膜
應用範圍第一環用於高輸出汽油發動機用於柴油發動機和汽油發動機的油控制環柴油發動機和汽油發動機的第一環
二環表面處理:氮化

該系列工藝在基材上產生硬表面層。在這些過程中,氮原子滲透並擴散到基底金屬中,顯著增加了表面硬度。

氮化過程的類型和特徵
類型環境氛圍處理溫度處理過的材料特點
鹽浴氮化CN鹼鹽浴500℃〜600℃鑄鐵
合金鋼
工具鋼
馬氏體底座SUS
奧氏體底座SUS
氰污染無鋼種和形狀限制
處理後需要洗滌
氣體氮化NH 3 + RXガス

NH
3 + N 2

NH
3 + N 2 + CO 2

NH
3 + N 2 + O 2

NH
3 + N 2 +空氣
500℃〜600℃鑄鐵
合金鋼
工具鋼
(馬氏體基礎SUS)
無污染的
奧氏體基礎SUS很難。
馬氏體基礎SUS需要特殊的預處理
離子氮化N 2 + H 2 +輝光放電

1~10Torr


200~1000V
500℃~600℃

通過輝光放電加熱
鑄鐵
合金鋼
工具鋼
馬氏體底座SUS
奧氏體底座SUS
無污染
鋼的類型無限制
快速氮化速度
易於部分氮化
無形狀和尺寸限制

請參閱“車輛活塞環”(Sankaido)。

觀察層硬度值作為距離環表面的距離的函數,在下圖中可以看出表面硬度超過Hv 1,100。

請參閱車輛活塞環(Sankaido)。

C。油環和側軌(段)表面處理

根據應用,IP薄膜,氮化和鍍鉻都是表面處理選擇。

摩擦係數

希望使這個數字盡可能低,因為它在發動機磨損和效率方面起著重要作用。從下表可以看出,IP塗層具有任何可用表面塗層的最低摩擦係數。

摩擦係數

  • * 1緊密配合的活塞環作為運行面的運動阻力沿著氣缸壁滑動。
  • * 2 PVD是“物理汽化沉積物”的縮寫。這是指金屬在真空容器內蒸發的過程,然後將其電離並在給定負電位的情況下粘附到基礎金屬上。

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