內燃機,是(shì)一種動(dòng)力機械,內燃機不僅包括往複活塞(sāi)式內燃機、旋轉活塞式(shì)發動機和自由活塞式發動機,也包括旋轉葉輪式的噴氣式發動機,但通(tōng)常所說的(de)內燃機是指活塞式內(nèi)燃機。常見(jiàn)的有柴油機和汽油機,通過將內能轉化(huà)為機械能,是通過做功改變內能。提高熱效(xiào)率是內燃機發(fā)展的核心(xīn)目標之一,除燃燒係統優化、附件(jiàn)電(diàn)動化、空氣係統優化、餘熱回收等(děng)技術外(wài),降低內燃機摩擦損失也(yě)是提高內燃機熱效率的有效(xiào)途徑。
類(lèi)金剛石DLC是一種具有優異耐磨性和極低摩擦係數的材料,能降(jiàng)低內燃機摩擦(cā)損失,提高(gāo)熱效率。
類金剛石(shí)薄膜是一類主要由碳原子(zǐ)組成的亞穩態非晶材料,其部分碳原子以(yǐ)類似金剛石(shí)的結構排列,而部分(fèn)碳原子則以石墨的結構排列。DLC具有優異的耐磨性、低摩擦(cā)係數(一般低於(yú)0.05),其摩擦係數隨製備工藝的不同以及膜中的成分的(de)不同而變化.
DLC薄膜可分為七類,分別為非晶(jīng)碳(a-C)、四麵體非晶碳(tàn)(ta-C)、金屬摻雜(zá)非晶碳(a-C:Me)、含氫非晶碳(a-C:H)、四麵體形含(hán)氫非(fēi)晶碳(ta-C:H)、金屬摻雜含氫非晶碳(a-C:H:Me)、改性非晶碳(a-C:H:X)。摻(chān)雜金屬元素可能降低其摩擦係數,加入H能提高潤滑作(zuò)用。
傳統的(de)硬質膜的摩擦係數(shù)一般在0.3以上,而(ér)DLC膜在摩擦係數方麵具有較大的優勢。帶DLC塗層的氣門機(jī)構可在不同發(fā)動機轉(zhuǎn)速下明顯降低摩擦,從而降低摩擦損失。目前內(nèi)燃機中(zhōng)的(de)配(pèi)件氣門挺柱(zhù)和活塞環采用DLC(ta-C)塗層技術,可(kě)使(shǐ)摩擦扭矩降低45%左右。
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