專利名稱：具有固體潤滑涂層的活塞環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種具有固體潤滑涂層的活塞環(huán)，其應(yīng)用包括汽油、柴油發(fā)動機(jī)中的第一道環(huán)及油環(huán)，屬于活塞環(huán)制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代汽車要求發(fā)動機(jī)具有更高的功率、更低的燃油耗和更長的使用壽命，并進(jìn)ー步減少汽車交通對環(huán)境的負(fù)擔(dān)，為此汽油機(jī)和柴油機(jī)制造商都在為追求此目標(biāo)而進(jìn)行不斷的研發(fā)。為適應(yīng)此發(fā)動機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢，零部件供應(yīng)商在汽油機(jī)和柴油機(jī)活塞環(huán)表面處理 方面進(jìn)行了深入的研究。發(fā)動機(jī)的摩擦功耗對燃油消耗可產(chǎn)生重要影響。而且由于當(dāng)前發(fā)動機(jī)的燃燒效率不斷提高，發(fā)動機(jī)摩擦功耗對油耗的影響日益凸顯?，F(xiàn)代發(fā)動機(jī)摩擦功耗的主要來源是活塞組件，包括活塞及活塞環(huán)，而活塞環(huán)更是主要因素。在發(fā)動機(jī)初期磨合階段及發(fā)動機(jī)在點火時的高溫高壓等極限條件下，活塞環(huán)和缸套摩擦表面間的潤滑油膜難以有效建立，隨著發(fā)動機(jī)爆發(fā)壓カ的不斷提高，活塞環(huán)-缸套摩擦副間的潤滑油膜建立變得愈來愈困難，在發(fā)動機(jī)工作初期及點火的瞬間，油膜甚至無法建立，出現(xiàn)干摩擦，導(dǎo)致活塞環(huán)-缸套摩擦副失效，發(fā)動機(jī)不能正常工作。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供ー種具有固體潤滑涂層的活塞環(huán)，g在克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺陷，為發(fā)動機(jī)在不斷提高的爆發(fā)壓カ和升功率條件下正常工作提供了有力的保障，滿足了國家政策法規(guī)對發(fā)動機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，有效改善環(huán)境。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，ー種具有固體潤滑涂層的活塞環(huán)，包括基本材料上的基礎(chǔ)滲層或基礎(chǔ)鍍層；所述基本材料為合金鑄鐵或球墨鑄鐵或合金鋼或不銹鋼；所述基礎(chǔ)滲層為滲氮層，所述基礎(chǔ)鍍層為鉻層、鉻基陶瓷復(fù)合鍍層、PVD鍍層，其特征是，所述的固體潤滑涂層為ニ硫化鑰固體潤滑涂層，ニ硫化鑰固體潤滑涂層復(fù)合在基礎(chǔ)滲層或基礎(chǔ)鍍層的表面。ニ硫化鑰固體潤滑涂層復(fù)合在基礎(chǔ)鍍層和基本材料的表面。ニ硫化鑰固體潤滑涂層的厚度為5 15 μ m。本實用新型利用與潤滑油親合性強(qiáng)的ニ硫化鑰固體潤滑劑噴涂在活塞環(huán)的基礎(chǔ)滲層或鍍層上，可將摩擦系數(shù)自現(xiàn)有的O. 08 O. 10最大降至O. 03 O. 07，可以明顯減小摩擦功損失，改善發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)出現(xiàn)干摩擦或過度的邊界摩擦?xí)r，活塞環(huán)外圓表面的ニ硫化鑰涂層能幫助迅速有效建立ニ硫化鑰潤滑膜，消除異常磨損故障模式的發(fā)生。活塞環(huán)-缸套摩擦副間的潤滑膜形成后，原基礎(chǔ)鍍層(滲氮層、鉻層、鉻基陶瓷鍍層、PVD鍍層)的耐磨性得到明顯改善，本實用新型改善發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，大大改善了發(fā)動機(jī)的初期磨合性能，有效防止活塞環(huán)-缸套摩擦副失效，保證發(fā)動機(jī)正常工作，延長了發(fā)動機(jī)使用壽命。

[0008]圖I是本實用新型剖視結(jié)構(gòu)示意圖之ー；圖2是本實用新型剖視結(jié)構(gòu)示意圖之ニ ；圖中，I ニ硫化鑰固體潤滑涂層，2基礎(chǔ)滲層或基礎(chǔ)鍍層，3基本材料。
具體實施方式
結(jié)合附圖和實施例進(jìn)ー步說明本實用新型，如圖I所示，本實用新型由基本材料
3、基礎(chǔ)滲層2和ニ硫化鑰固體潤滑涂層I構(gòu)成。ニ硫化鑰固體潤滑涂層I涂覆在基礎(chǔ)滲層2的表面，ニ硫化鑰固體潤滑涂層I的厚度5 15 μ m，從而形成減摩涂層。所述的基礎(chǔ)滲層2為滲氮層。所述的基本材料3為不銹鋼。如圖2所示，本實用新型由基本材料3、基礎(chǔ)鍍層2和ニ硫化鑰固體潤滑涂層I構(gòu)成。ニ硫化鑰固體潤滑涂層I涂覆在基礎(chǔ)鍍層2和基本材料3的表面，ニ硫化鑰固體潤滑 涂層I的厚度5 15 μ m，從而形成減摩涂層。所述的基礎(chǔ)鍍層2包括鉻層、鉻基陶瓷復(fù)合鍍層、PVD鍍層。所述的基本材料3包括合金鑄鐵、球墨鑄鐵、合金鋼、不銹鋼。本實用新型利用與潤滑油親合性強(qiáng)的ニ硫化鑰固體潤滑涂層，將摩擦系數(shù)最大降至O. 03 O. 07，達(dá)到減小摩擦功損失的目的，改善發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。在發(fā)動機(jī)初期磨合階段及發(fā)動機(jī)在點火時的高溫高壓等極限條件下，活塞環(huán)外圓表面最外層的ニ硫化鑰涂層形成潤滑膜?；钊h(huán)-缸套摩擦副間的潤滑膜形成后，改善了原基礎(chǔ)鍍層(滲氮層、鉻層、鉻基陶瓷復(fù)合鍍層、PVD鍍層)的摩擦條件，使ニ硫化鑰涂層活塞環(huán)的使用壽命得到延長。ニ硫化鑰固體潤滑梯度涂層活塞環(huán)為發(fā)動機(jī)在不斷提高的爆發(fā)壓カ和升功率條件下正常工作提供有力的保障，達(dá)到滿足國家政策法規(guī)對發(fā)動機(jī)排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高、有效改善環(huán)境的目標(biāo)。
權(quán)利要求1.ー種具有固體潤滑涂層的活塞環(huán)，包括基本材料上的基礎(chǔ)滲層或基礎(chǔ)鍍層；所述基本材料為合金鑄鐵或球墨鑄鐵或合金鋼或不銹鋼；所述基礎(chǔ)滲層為滲氮層，所述基礎(chǔ)鍍層為鉻層、鉻基陶瓷復(fù)合鍍層、PVD鍍層，其特征是，所述的固體潤滑涂層為ニ硫化鑰固體潤滑涂層，ニ硫化鑰固體潤滑涂層復(fù)合在基礎(chǔ)滲層或基礎(chǔ)鍍層的表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有固體潤滑涂層的活塞環(huán)，其特征是，ニ硫化鑰固體潤滑涂層復(fù)合在基礎(chǔ)鍍層和基本材料的表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有固體潤滑涂層的活塞環(huán)，其特征是，ニ硫化鑰固體潤滑涂層的厚度為5 15 μ m。
專利摘要本實用新型涉及一種具有固體潤滑涂層的活塞環(huán)，其應(yīng)用包括汽油、柴油發(fā)動機(jī)中的第一道環(huán)及油環(huán)，屬于活塞環(huán)制造技術(shù)領(lǐng)域，主要特點是利用與潤滑油親合性強(qiáng)的二硫化鉬固體潤滑劑噴涂在活塞環(huán)的基礎(chǔ)滲層或鍍層上，可將摩擦系數(shù)自現(xiàn)有的0.08～0.10最大降至0.03～0.07，可以明顯減小摩擦功損失，改善發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)出現(xiàn)干摩擦或過度的邊界摩擦?xí)r，活塞環(huán)外圓表面的二硫化鉬涂層能幫助迅速有效建立二硫化鉬潤滑膜，消除異常磨損故障模式的發(fā)生。活塞環(huán)-缸套摩擦副間的潤滑膜形成后，原基礎(chǔ)鍍層(滲氮層、鉻層、鉻基陶瓷鍍層、PVD鍍層)的耐磨性得到明顯改善，本實用新型改善發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性，大大改善了發(fā)動機(jī)的初期磨合性能，有效防止活塞環(huán)-缸套摩擦副失效，保證發(fā)動機(jī)正常工作，延長了發(fā)動機(jī)使用壽命。
文檔編號F02F5/00GK202431391SQ20122000209
公開日2012年9月12日 申請日期2012年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月5日
發(fā)明者劉千喜, 周月亭, 唐玉紅, 錢正進(jìn) 申請人:儀征雙環(huán)活塞環(huán)有限公司