自動車エンジン部品の摩擦を低減する技術

公開時間： 07 / 27 2021 著者：サイト編集者訪問：13023

自動車のエンジン部品間の摩擦を低減するための対策として、大きく分けて次のXNUMX種類に分けられます。

XNUMXつは、コンポーネント間の実際の接触面積を減らすことです。

XNUMXつ目は、パーツ間のせん断応力を低くすることです。

XNUMXつ目は、コンポーネント間の入力負荷を減らすことです。

部品の表面粗さを減らすと、部品間の実際の接触を減らすのに役立ちます。表面の初期粗さを変えないことで、相手材の表面をスライドさせることで滑らかにすることができ、摩擦力をさらに低減することができます。

現在、エンジンのシリンダーボアのほとんどは、ねずみ鋳鉄製のブッシングをアルミニウム合金のシリンダーブロックに鋳造することによって構築されています。鋳鉄の熱伝導率（50W /（m・k））はアルミニウムの熱伝導率（100W /（m・k））よりも低く、鋳鉄の厚さは数mmです。最近では、燃焼室内の熱放散を改善するために、シリンダーボアの代わりに鋳鉄スリーブが使用され、鋳鉄が噴霧されています。これにより、界面のシーリングが改善され、チューブの壁が薄くなり、この部分の熱伝達と熱伝達が大幅に改善されます。熱伝達。

また、溶射特有の現象として、フィルムにある程度のボイドが発生し、表層にボイドが露出することで、シリンダボア表面の保油性を向上させることができます。

従来のエンジンシリンダーボアのホーニングメッシュを使用してオイルを保持する必要がないため、シリンダーボアの表面を滑らかにすることができます。上記の優れた伝熱特性の利点に加えて、境界から混合潤滑領域への摩擦を効果的に低減することもできます。

　　部品の表面粗さにおける突起間の接触については、突起を含む表面層全体が低せん断応力材料として使用されます。粗さを減らし、摩擦だけを減らす方法として、固体潤滑剤を使用することができます。

特に、表面圧力がそれほど高くない場合は、いわゆるソフトコーティングを使用することができます。つまり、粒状の二硫化モリブデン（MoS2）またはグラファイト、および固体潤滑剤としてのテトラフルオロエチレンをポリアミド樹脂（PAI）に分散させます。媒体中、またはMoS2粒子をワークピースに高速で直接照射することによって得られるコーティング。この種のコーティングは、エンジン部品の接触面積が大きいピストンロッドとクランクシャフトベアリング合金の表面層に塗布できます。

一方、表面圧力の高い部品については、固体潤滑剤と同じように摩擦係数が低く、硬くて無潤滑の場合に摩擦係数が低く、潤滑下でも同じ効果が得られるDLCコーティングを開発しました。コーティング。

この記事では、水素を含まないDLCフィルム（水素を含まないDLCフィルム）とSiを含むDLCフィルム（Si-DLC）を紹介します。コーティング自体に特徴がなく、潤滑油や潤滑油中の水分を組み合わせることで摩擦を大幅に低減できるという点で、表面処理やデザイン思考の点でこれまでとは大きく異なります。

　　ピストンリングとシリンダーボアの間の摩擦を減らすために、近年、CrN膜が以前のCrめっきまたは窒化技術の代わりに使用されています。 Crめっき膜の厚さは約100であるのに対し、耐摩耗性に優れたCrN膜の厚さはわずか25であるため、膜厚の偏差範囲を小さくすることができます。その結果、ピストンリング張力の下限を変更せず、中間値を小さく設定するだけで、ピストンリングとシリンダボアとの摩擦を低減することができます。

また、CrN膜の摩耗量が少ないため、ピストンリング外面の初期曲率を維持し、摩耗による接触範囲の拡大を抑え、摩擦を低減することができます。

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