Tecnología para reducir la fricción de las piezas del motor de automóvil

Como medida para reducir la fricción entre las partes del motor de un automóvil, se puede dividir aproximadamente en los siguientes tres tipos.

Uno es reducir el área de contacto real entre componentes;

El segundo es hacer un esfuerzo cortante bajo entre las partes;

El tercero es reducir la carga de entrada entre componentes.

Reducir la rugosidad de la superficie de las piezas ayuda a reducir el contacto real entre las piezas. Sobre la base de no cambiar la rugosidad inicial de la superficie, la superficie del material de acoplamiento puede alisarse deslizándose, lo que puede reducir aún más la fuerza de fricción.

En la actualidad, la mayoría de los orificios de los cilindros del motor se construyen fundiendo casquillos de hierro fundido gris en el bloque de cilindros de aleación de aluminio. La conductividad térmica del hierro fundido (50W / (m · k)) es menor que la del aluminio (100W / (m · k)), y el espesor del hierro fundido es de varios mm. Recientemente, para mejorar la disipación de calor en la cámara de combustión, se utilizan manguitos de hierro fundido en lugar de orificios de cilindro y se pulveriza el hierro fundido. Esto puede mejorar el sellado de la interfaz y adelgazar la pared del tubo, lo que mejora en gran medida la transferencia de calor y la transferencia de calor en esta parte. Transferencia de calor.

Además, como fenómeno exclusivo de la pulverización térmica, se introduce un cierto grado de huecos en la película y los huecos quedan expuestos en la capa superficial, lo que puede mejorar la retención de aceite de la superficie del orificio del cilindro.

Dado que no es necesario utilizar la malla de bruñido del orificio del cilindro del motor convencional para garantizar la retención de aceite, la superficie del orificio del cilindro se puede alisar. Además de las ventajas mencionadas anteriormente de las buenas características de transferencia de calor, también puede reducir eficazmente la fricción desde el límite hasta el área de lubricación mixta.

　　 Con respecto al contacto entre las protuberancias en la rugosidad de la superficie de las piezas, la capa superficial completa, incluidas las protuberancias, se utiliza como material de bajo esfuerzo cortante. Como método para reducir la rugosidad y reducir la fricción solo, se pueden utilizar lubricantes sólidos.

En particular, cuando la presión superficial no es tan alta, se puede usar un llamado recubrimiento blando, es decir, disulfuro de molibdeno granular (MoS2) o grafito, y tetrafluoroetileno como lubricante sólido se dispersan en resina de poliamida (PAI). en el medio, o el recubrimiento obtenido irradiando directamente las partículas de MoS2 contra la pieza de trabajo a alta velocidad. Este tipo de recubrimiento se puede aplicar a la capa superficial del vástago del pistón y la aleación del cojinete del cigüeñal con una gran área de contacto en las piezas del motor.

Por otro lado, para piezas con alta presión superficial, hemos desarrollado un recubrimiento DLC que tiene el mismo bajo coeficiente de fricción que un lubricante sólido cuando es duro y no lubricado, por lo que se puede obtener el mismo efecto bajo lubricación. Revestimiento.

Este artículo presentará la película DLC que no contiene hidrógeno (película DLC sin hidrógeno) y la película DLC que contiene Si (Si-DLC). Los dos son muy diferentes del pasado en términos de tratamiento de superficie y pensamiento de diseño en que el recubrimiento en sí no tiene características separadas, y la combinación del aceite lubricante o la humedad en el aceite lubricante puede reducir significativamente la fricción.

　　Con el fin de reducir la fricción entre el anillo del pistón y el orificio del cilindro, en los últimos años, la película de CrN se ha utilizado para reemplazar la tecnología anterior de cromado o nitruración. El grosor de la película cromada es de aproximadamente 100, mientras que el grosor de la película CrN con buena resistencia al desgaste es de solo 25, lo que puede reducir el rango de desviación del grosor de la película. Como resultado, sin cambiar el límite inferior de la tensión del segmento del pistón, y solo estableciendo el valor intermedio para que sea más pequeño, se puede reducir la fricción entre el segmento del pistón y el orificio del cilindro.

Además, dado que la cantidad de desgaste de la película de CrN es pequeña, se puede mantener la curvatura inicial de la superficie exterior del anillo del pistón y se puede suprimir el rango de contacto aumentado debido al desgaste, lo que también ayuda a reducir la fricción.

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