[實用新型]一種低摩擦活塞環

有效

• 申請號: 202022731682.7
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN213953762U
• 公開（公告）日: 2021-08-13
• 發明（設計）人: 程偉勝;金鵬;蔣立文;金皖娟;程子陽
• 申請（專利權）人: 安慶帝伯格茨活塞環有限公司
• 主分類號: F02F5/00
• 分類號: F02F5/00;F16J9/20;F16J9/26
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙) 34115
• 代理人: 婁岳

本實用新型公開了一種低摩擦活塞環,包括活塞環基體，所述活塞環基體與缸套壁相接觸的一側為外圓面；開設在所述外圓面上的織構微坑，所述織構微坑為兩排。本實用新型通過直接在活塞環基體的外圓面上進行織構化處理，因而無需做太厚的硬質耐磨層，極大降低了涂層成本，同時硬質耐磨層采用類金剛石涂層，使得在較薄硬質耐磨層的情況下具備了低摩擦高耐磨特點，進一步降低了活塞環的磨損，降低發動機的摩擦功率損失。

技術領域

本實用新型涉及發動機零件領域，具體是一種低摩擦活塞環。

背景技術

為了提升汽車節能減排的性能，應對國六以上排放法規和汽車燃油經濟指標的高要求，汽車發動機廠家在發動機開發時采用了機油長換油模式和低黏度機油設計方案等。這使得發動機工作過程中活塞環會出現貧油和潤滑不好情況，容易出現活塞環的摩擦磨損和拉缸問題。

在申請公開號“CN201310021922.6”專利中公開了一種帶有硬軟復合涂層與織構化表面的耐磨活塞環，通過先在活塞環外圓面沉積硬質涂層，然后在硬質涂層面進行織構化處理，最后在織構化表面制備軟質涂層的方式，該技術在一定程度上改善了活塞環的貧油潤滑和拉缸問題，但仍然存在以下問題：1)由于織構是建立在硬質涂層上(織構的微孔深度6～55um)，硬質層必須做到很厚，造成硬質涂層成本較高，而且目前活塞環類金剛石涂層實現厚膜難度極大，所以無法實現在類金剛石涂層上實現該專利的織構；2)在這個專利中的織構是覆蓋整個活塞環的外圓面，由于活塞環的外圓面為桶面機構，與汽缸壁接觸的位置為桶面高點，外圓面的桶面上端是不接觸，一旦形成織構，會造成潤滑油殘留，受到燃氣高溫作用后，會很快碳化。影響了發動機的機油耗，而且碳化顆粒會形成磨料磨損。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種低摩擦活塞環，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種低摩擦活塞環，包括：

活塞環基體，所述活塞環基體與缸套壁相接觸的一側為外圓面；

開設在所述外圓面上的織構微坑，所述織構微坑為兩排。

作為本實用新型進一步的方案：兩排所述織構微坑為相互平行的織構微坑排，上下兩排所述織構微坑的位置相互錯開。

作為本實用新型進一步的方案：所述織構微坑及所述外圓面表面設置有過渡層，所述過渡層表面設置有類金剛石涂層。

作為本實用新型進一步的方案：所述類金剛石涂層的厚度為3～25μm，所述過渡層的厚度為類金剛石涂層厚度的2％～10％。

作為本實用新型進一步的方案：所述過渡層為鉻、鈦、氮化鉻、氮化鈦中的任一種。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：(1)織構微坑可以增強潤滑油的流體動壓效應，并能作為潤滑劑的儲池及收集磨屑顆粒，改善活塞環的磨損狀況，同時本實用新型的織構微坑結構布局設計解決了非接觸位置的多余織構微孔中的潤滑油殘留，降低潤滑油劣化積炭，降低機油耗；(2)本實用新型通過直接在活塞環基體的外圓面上進行織構化處理，因而無需做太厚的硬質耐磨層，極大降低了涂層成本，同時硬質耐磨層采用類金剛石涂層，使得在較薄硬質耐磨層的情況下具備了低摩擦高耐磨特點，進一步降低了活塞環的磨損，降低發動機的摩擦功率損失；(3)本發明的通過設置上下兩排相互錯開的織構微坑位置，防止上下兩個孔在活塞環的軸向同一條線上時，一旦活塞環的桶面頂點磨損后容易形成漏氣和漏油通道的問題出現；(4)本發明過渡層一方面通過形成硬度梯度提高類金剛石涂層的結合強度，另一方面還能提高活塞環表面活性，過渡層可以在活塞環表面形成高低不平的微觀粗化表面，增加了類金剛石涂層與活塞環表面的結合面積，提高了結合強度。

附圖說明

圖1為本實用新型活塞環的結構示意圖

圖2為活塞環為正桶面的截面示意圖；