[發明專利]用于內燃機的構件的涂層

在審

• 申請號: 201580056116.X
• 申請日: 2015-10-16
• 公開（公告）號: CN107075655A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: W·漢克;L·施拉姆
• 申請（專利權）人: KS科爾本施密特有限公司
• 主分類號: C23C4/06
• 分類號: C23C4/06;F02F3/12;C22C30/00;C22C32/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 鄒智弘

本發明涉及根據獨立權利要求的前序部分的特征的用于內燃機的構件，尤其是用于氣缸表面和/或活塞表面的涂層。

所述用于內燃機的構件，尤其是用于氣缸表面和/或活塞表面的涂層例如適合作為內燃機中用于低摩擦的耐腐蝕和耐磨的氣缸表面。所述內燃機中用于低摩擦的耐腐蝕和耐磨的氣缸表面又尤其適合用于柴油機。

從歐6起存在為柴油機降低過渡摩擦以實現更低的燃油消耗以及提高針對廢氣再循環冷凝物和劣質燃油冷凝物的耐腐蝕性和耐磨性的需求。

由現有技術已知的是，將具有不同的鉻含量、鉬含量和固體內容物的粉末的等離子體涂層施加在內燃機的構件上。例如將這類等離子體涂層施加在由不銹鋼組成的氣缸上。

因此本發明的目的在于提供內燃機中的低摩擦的改進的耐腐蝕和耐磨的氣缸表面。

根據本發明，通過提出用于內燃機的構件，尤其是用于氣缸表面和/或活塞表面的涂層實現所述目的，其中所述涂層具有質量份額為介于1和30％之間、優選介于5和20％之間、尤其是11％的鉻，其中所述涂層具有質量份額為介于0和50％之間、優選介于15和35％之間、尤其是25％的鐵，其中所述涂層具有質量份額為介于0和50％之間、優選介于15和35％之間、尤其是25％的碳化物和/或氧化物，和其中所述涂層具有質量份額為介于0和30％之間、優選介于5和15％之間、尤其是10％的固體潤滑劑。在這種情況下，鉻的部分提高了涂層的耐磨性和耐腐蝕性。根據本發明的涂層導致廢氣特性的改進和導致燃油消耗的降低。

此外根據本發明設計為，所述氧化物為氧化鋁和/或氧化鋯。氧化物導致內燃機的構件的耐磨性的改進，尤其是氣缸表面和/或活塞表面的耐磨性的改進。

此外根據本發明設計為，所述碳化物為碳化鉻和/或碳化硼。碳化物導致內燃機的構件的耐磨性的改進，尤其是氣缸表面和/或活塞表面的耐磨性的改進。

此外根據本發明設計為，所述固體潤滑劑為二硫化鉬、二硫化鎢和/或氧化鐵。固體潤滑劑導致內燃機的構件的滑動摩擦的改進，尤其是氣缸表面和/或活塞表面的滑動摩擦的改進。

此外根據本發明設計為，所述涂層具有孔。孔通過從內燃機的潤滑循環接收潤滑劑導致內燃機的構件的滑動摩擦的改進，尤其是氣缸表面和/或活塞表面的滑動摩擦的改進。孔在內燃機運行期間形成潤滑劑的出儲庫。如此使摩擦副活塞與氣缸壁之間缺乏潤滑的風險明顯降低。具有配備根據本發明的涂層的構件的內燃機故障的風險降低。

此外根據本發明設計為，所述孔具有大于1000μm²，優選介于250和1500μm²之間，優選介于500和1000μm²之間的孔面積。所述孔面積是孔中存儲的潤滑劑與各摩擦副之間的接觸位置的量度。

此外根據本發明設計為，所述孔具有介于1000和60000μm³之間，優選介于2000和40000μm³之間，尤其介于6000和10000μm³之間的平均孔體積。所述孔體積定義了涂層的表面中的潤滑劑的接受能力。

此外根據本發明設計為，所述涂層具有小于0.30，優選小于0.20，尤其小于0.10的峰值粗糙高度(Spitzenrauhtiefe)。

此外根據本發明設計為，所述涂層具有小于0.40，優選小于0.30，尤其小于0.20的中心粗糙高度(Kernrauhtiefe)。涂層的表面越光滑，則摩擦副之間的摩擦越小。活塞與氣缸壁之間的小的摩擦在內燃機運行時導致燃油節約。

根據本發明，所述目的通過用于低摩擦的用于內燃機的耐腐蝕和耐磨的氣缸表面和/或活塞的表面的涂層實現，這通過采用在1％至30％，優選9％至13％范圍內，又優選11％的鉻含量和其它固體內容物(總計100％)的金屬絲噴涂法(Drahtspritzverfahren)解決。

根據本發明的涂層例如可以使用金屬絲噴涂法，例如PTWA采用合金化的實心金屬絲或者采用填充有固體的填充金屬絲和光滑的珩磨施加在內燃機的構件上。