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內燃機活塞環表面處理技術的發展趨勢
編輯 :

佳達

時間 : 2020-08-16 16:30 瀏覽量 : 9

 由于現代內燃機正在向高機械負荷和高熱負荷的方向發展,高輸出功率內燃機的耐久性要求在大幅度提高;同時環境保護方面的低燃料消耗、低廢氣排放等規定越來越嚴格。2002年美國出臺了嚴格的環境保護法,2004年歐盟開始執行歐標準,重型發動機即將采用廢氣再循環(EGR)技術。針對這些情況,對活塞環所追求的耐磨耗性,耐拉缸性能,以及對缸套不會造成太大磨耗的滑動特性要求,使得活塞環的表面處理技術也在不斷地發展?,F代活塞環表面處理技術目前活塞環表面處理技術主要有電鍍、氮化處理、熱噴涂和氣相沉積等幾種。

 電鍍硬鉻活塞環電鍍硬質鉻的歷史比較早,但直到現在還是活塞環的主要表面處理方法。硬質鉻活塞環的電鍍層厚度在5~300m,鉻層具有活塞環表面處理所要求的適合的特性值,形成各特性均衡良好的鍍層,例如鍍層本身及配對材料的耐磨性、抗熔著能力、強度、制造加工性、成本等。但是,鉻層不同于鉬層,它不能適應因短期的快速磨合(初期磨合時)而產生的超負荷,這種超負荷會破壞環與缸套之間的油膜、出現拉缸的危險。為保護鉻層,必須對鉻層表面進行特殊處理以彌補以上缺陷。

 電鍍硬鉻具有很多優良的特性,但是這種電鍍的耐磨性及抗熔著性方面還不能完全滿足發動機要求的性能。日本的活塞環公司為解決鍍鉻工藝的性能不足問題,初期也使用了噴涂處理,但存在涂層強度不足以及引起配對缸套材料磨損等缺點,因而被限定用于部分活塞環。高合金鋼活塞環氮化處理技術,由于有高耐磨性,缸套磨損輕微等優異性能,故作為彌補鍍鉻工藝性能不足的主要工藝,擴大了其應用范圍,成為與歐美不同形式的工藝。氮化活塞環作為改善電鍍硬鉻磨損的工藝措施,是為有鉛汽油發動機及小型內燃機而開發的工藝,耐磨性是鍍鉻的3~5倍。


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