CN203098072U - 一种高耐磨低摩擦功损失活塞环 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高耐磨低摩擦功损失活塞环，它在活塞环基体的外圆面上设有CrN或TiN涂层，再在CrN或TiN涂层上设有类金刚石涂层，或在基体的表面上设有氮化处理层，在外圆面的氮化层上设有CrN或TiN涂层，再在CrN或TiN涂层上设有类金刚石涂层。本实用新型活塞环既解决发动机活塞环的持久耐磨差的问题，大大延长了活塞环的使用寿命，同时又降低了活塞环表面的摩擦系数，大大改善了发动机摩擦功损失进一步提升了发动机的性能。本实用新型活塞坏对促进汽车节能环保和提升燃油的经济性方面做出了重要贡献，特别实用于高档汽车发动机用活塞环。
Description
一、技术领域：
本实用新型涉及一种活塞环，具体涉及一种高耐磨低摩擦功损失活塞环。
二、背景技术：
随着国家排放限制政策的出台以及人们对节能减排意识的逐渐提高，对汽车发动机的要求越来越严格，使得汽车发动机需要朝着更高功率、更高扭矩、更低油耗和更高寿命的方向发展。活塞环是发动机的最重要核心运动零部件，如何提高活塞环的使用寿命和降低活塞环的摩擦损失是提高发动机性能的主要途径之一。氮化、镀铬等传统的活塞环表面方式存在耐磨性有限、抗拉缸性能差以及摩擦系数大等局限性，在大功率、高扭矩发动机上使用后，活塞环与缸套的磨损大，很容易失效，而且摩擦功损失多，无法保证发动机能够有更高的寿命和更好的节能降耗。所以需要寻找更好的表面处理方式来改变这些现状。
三、发明内容：
本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种新型类金刚石涂层活塞环，该活塞环涂层的结合力好，具有高耐磨性能、高抗拉缸性能以及低摩擦系数特点。
为了解决上述技术问题，本实用新型类金刚石涂层的活塞环根据需要可分为两种：第一种，包括活塞环基体和在基体的外圆面上设有通过物理气相沉积方式(PVD)形成的CrN或TiN涂层，再在外圆面的CrN或TiN涂层上设有类金刚石涂层。
第二种，针对侧面磨损大的活塞环，包括活塞环基体和在基体表面上设有用气体氮化方式生成的氮化层，在外圆面的氮化层上采用物理气相沉积方式(PVD)形成的CrN或TiN涂层，再在外圆面的CrN或TiN涂层上设有类金刚石涂层。
CrN或TiN涂层硬度高，耐磨损性能好，涂层与环基结合力好，再在CrN或TiN涂层的外圆面设有类金刚石涂层进一步提高了活塞环的表面硬度，增加了活塞环的耐磨损性，可以确保活塞环满足发动机的终身无需更换的要求。另外类金刚石涂层具有极低的摩擦系数(0.1以下)，降低了活塞环工作时的摩擦功损失，进一步提升了发动机的性能。
本实用新型活塞环适合于发动机第一道密封环、两组合螺旋撑簧油环和三组合刮片油环。
四、附图说明：
图1是本实用新型第一种实施方式的局部截面图；
图2是本实用新型第二种实施方式的局部截面图。
五、具体实施方式：
参见图1，本实用新型活塞环包括：活塞环基体1，在基体1的外圆面上设有CrN涂层3，涂层3是采用物理气相沉浸方式生成，再在基体1的外圆面涂层3上设有类金刚石涂层4。
参见图2，也可以在基体1表面上设有气体氮化层2，在基体1的外圆面氮化层2上设有CrN或TiN涂层3，再在基体1的外圆面涂层3上设有类金刚石涂层4。
氮化层2是采用气体氮化方式生成，对改善活塞环侧面磨损效果好，该涂层具有以下特点：
①硬度：800～1300HV
②厚度：10～80μm
涂层3是采用物理气相沉积方式生成，该涂层具有高的耐磨性和抗拉缸性能，该涂层具有以下特点：
①硬度：1000～1800HV
②厚度：5～50μm
涂层4也是采用物理气相沉积方式生成，该涂层具有高的耐磨性、抗拉缸性能和低摩擦系数，该涂层具有以下特点：
①硬度：2000～3500HV
②厚度：1～20μm
③摩擦系数：0.1以下。
Claims (3)
1.一种高耐磨低摩擦功损失活塞环，包括活塞环基体，其特征是：所述基体(1)的最外圆面上设有类金刚石涂层。
2.根据权利要求1所述的高耐磨低摩擦功损失活塞环，其特征是：所述基体(1)外圆上设有物理气相沉积生成的CrN或TiN涂层(3)，类金刚石涂层(4)设在外圆面涂层(3)上。
3.根据权利要求1所述的高耐磨低摩擦功损失活塞环，其特征是：所述基体(1)表面上设有氮化层(2)，在基体(1)外圆氮化层(2)上设有物理气相沉积生成的CrN或TiN涂层(3)，类金刚石涂层(4)设在外圆面的涂层(3)上。
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