Technologie pour réduire la friction des pièces de moteur automobile

En tant que mesure pour réduire le frottement entre les pièces de moteur automobile, il peut être grossièrement divisé en trois types suivants.

L'une consiste à réduire la zone de contact réelle entre les composants ;

La seconde est de faire une faible contrainte de cisaillement entre les pièces ;

Le troisième est de réduire la charge d'entrée entre les composants.

La réduction de la rugosité de surface des pièces permet de réduire le contact réel entre les pièces. Sur la base de ne pas changer la rugosité initiale de la surface, la surface du matériau d'accouplement peut être lissée par glissement, ce qui peut réduire davantage la force de frottement.

À l'heure actuelle, la plupart des alésages des cylindres du moteur sont construits en coulant des bagues en fonte grise dans le bloc-cylindres en alliage d'aluminium. La conductivité thermique de la fonte (50W/(m·k)) est inférieure à celle de l'aluminium (100W/(m·k)), et l'épaisseur de la fonte est de plusieurs mm. Récemment, afin d'améliorer la dissipation thermique dans la chambre de combustion, des manchons en fonte sont utilisés à la place des alésages de cylindre et la fonte est pulvérisée. Cela peut améliorer l'étanchéité de l'interface et amincir la paroi du tube, ce qui améliore considérablement le transfert de chaleur et le transfert de chaleur dans cette partie. Transfert de chaleur.

De plus, en tant que phénomène unique à la pulvérisation thermique, un certain degré de vides est introduit dans le film, et les vides sont exposés sur la couche de surface, ce qui peut améliorer la rétention d'huile de la surface de l'alésage du cylindre.

Puisqu'il n'est pas nécessaire d'utiliser le maillage de rodage de l'alésage de cylindre de moteur conventionnel pour assurer la rétention d'huile, la surface de l'alésage de cylindre peut être lissée. En plus des avantages mentionnés ci-dessus de bonnes caractéristiques de transfert de chaleur, il peut également réduire efficacement le frottement de la limite à la zone de lubrification mixte.

　　 En ce qui concerne le contact entre les protubérances sur la rugosité de surface des pièces, toute la couche de surface y compris les protubérances est utilisée comme matériau à faible contrainte de cisaillement. Comme méthode pour réduire la rugosité et réduire le frottement seul, des lubrifiants solides peuvent être utilisés.

En particulier, lorsque la pression de surface n'est pas si élevée, un revêtement dit souple peut être utilisé, c'est-à-dire que du bisulfure de molybdène granulaire (MoS2) ou du graphite et du tétrafluoroéthylène comme lubrifiant solide sont dispersés dans de la résine polyamide (PAI). Le revêtement dans le milieu, ou le revêtement obtenu en irradiant directement les particules de MoS2 contre la pièce à grande vitesse. Ce type de revêtement peut être appliqué sur la couche de surface de l'alliage de tige de piston et de palier de vilebrequin avec une grande surface de contact dans les pièces du moteur.

D'autre part, pour les pièces à haute pression superficielle, nous avons développé un revêtement DLC qui a le même faible coefficient de frottement qu'un lubrifiant solide lorsqu'il est dur et non lubrifié, de sorte que le même effet peut être obtenu sous lubrification. Enrobage.

Cet article présentera le film DLC qui ne contient pas d'hydrogène (film DLC sans hydrogène) et le film DLC qui contient du Si (Si-DLC). Les deux sont très différents du passé en termes de traitement de surface et de conception en ce sens que le revêtement lui-même n'a pas de caractéristiques distinctes, et la combinaison de l'huile lubrifiante ou de l'humidité dans l'huile lubrifiante peut réduire considérablement le frottement.

　　Afin de réduire le frottement entre le segment de piston et l'alésage du cylindre, ces dernières années, un film CrN a été utilisé pour remplacer l'ancienne technologie de placage Cr ou de nitruration. L'épaisseur du film plaqué Cr est d'environ 100, tandis que l'épaisseur du film CrN avec une bonne résistance à l'usure n'est que de 25, ce qui peut réduire la plage de déviation de l'épaisseur du film. En conséquence, sans modifier la limite inférieure de la tension du segment de piston et en ne réglant que la valeur intermédiaire sur une valeur inférieure, le frottement entre le segment de piston et l'alésage du cylindre peut être réduit.

De plus, étant donné que la quantité d'usure du film CrN est faible, la courbure initiale de la surface extérieure du segment de piston peut être maintenue et la plage de contact accrue due à l'usure peut être supprimée, ce qui contribue également à réduire le frottement.

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