[發明專利]摩擦系統、用于制造摩擦系統的方法以及具有摩擦系統的內燃機

在審

• 申請號: 202110235549.9
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113356956A
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 阿明·蓋斯;亞歷山大·普克
• 申請（專利權）人: 馬勒國際有限公司
• 主分類號: F01L3/04
• 分類號: F01L3/04;C25D3/56;B22F1/00
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 邱俊霞;王春偉

本發明涉及一種摩擦系統(1)，其包括具有第一接觸表面(4)的閥座環(5)和具有第二接觸表面(6)的閥(7)。閥(7)的第二接觸表面(6)可以放置在閥座環(5)的第一接觸表面(4)上，以封閉閥開口(8)。閥(7)的第二接觸表面(6)被布置在閥(7)的第一座區域(9)中。在這種情況下，座區域(9)中的閥(7)具有包含高鎳含量或包含基于鎳的材料的底座(10)，底座(10)鍍有/涂覆有基于鎳的鍍層(11)以形成第二接觸表面(6)。

技術領域

本發明涉及一種摩擦系統、一種用于制造該摩擦系統的方法以及一種具有該摩擦系統的內燃機。

背景技術

一段時間以來，內燃機已經被設計為具有包括閥的氣體交換部件，其中這些閥可以設置于閥座環上，以封閉內燃機相應的氣體交換部件的氣體交換通道。在這種情況下，這些閥和閥座環形成了摩擦系統，對摩擦系統通常具有關于摩擦系統可以彼此接觸的組件即閥和閥座環的耐磨性以及所述組件的耐熱性和耐化學性的高要求。為了更好地滿足這種高要求，一段時間以來，已經使用了在閥的座區域內被電鍍或被鍍層涂覆的閥。通常使用高鎳含量或基于鎳的閥材料。在這些高鎳含量或基于鎳的閥材料中，這種鍍層通常具有高鈷含量。

在這種情況下，含鈷鍍層材料的高價格對于摩擦系統的閥的制造成本具有不利影響，因此對摩擦系統本身的制造成本也具有不利影響。另外，這種通常為高鎳含量的閥或由電鍍有高鈷含量的鍍層材料的基于鎳的材料制成的閥難以機械再加工，從而實現高生產公差，這使得難以大規模生產這些閥。

發明內容

因此，本發明的目的是提出摩擦系統、用于制造該摩擦系統的方法以及具有該摩擦系統的內燃機的新方案，從而特別是消除了上述缺點。

因此，本發明的基本構思是使用基于鎳的電鍍材料來電鍍摩擦系統的閥。因此，電鍍材料的主要成分是鎳。

有利地，這對閥的制造成本具有降低成本的效果，因此對具有整個閥的摩擦系統也具有降低成本的效果。另外，高鎳含量的閥或由使用基于鎳的鍍層電鍍的基于鎳的材料制備的閥可以有利地被機械再加工。因此，摩擦系統的磨損性能也可以得到改善。

根據本發明的摩擦系統優選地可以用于內燃機的氣體交換部件，其包括閥座環。閥座環具有第一接觸表面。此外，摩擦系統包括具有第二接觸表面的閥。閥的第二接觸表面可以設置于閥座環的第一接觸表面上，以封閉閥開口。閥的第二接觸表面被布置在閥的座區域中。座區域中的閥具有高鎳含量或包含基于鎳的材料的底座，底座鍍有/涂覆有基于鎳的鍍層以形成第二接觸表面。因此，如前所述，與常規摩擦系統相比，可以有利地獲得成本優勢。此外，電鍍有基于鎳的鍍層的摩擦系統的閥可以有利地被機械再加工，從而可以改善的方式特別地實現高制造公差。

根據優選的實施方案，鍍層包含大于30重量％，優選至少50重量％，最優選至少52重量％的鎳。具有如此高的鎳含量，鍍層的制造特別具有高的成本優勢。

有利地，作為附加組件的閥的基于鎳的鍍層除了形成鍍層主要成分的鎳部分之外還包含最多3重量％的碳。有利地，這改善了閥的第二接觸表面的滑動性質。

根據有利的摩擦系統的其他發展，基于鎳的鍍層包含最高10重量％的鐵作為附加成分。因此，可以有利地實現特別高強度的鍍層。

根據進一步有利的摩擦系統的其他發展，基于鎳的鍍層包含最高30重量％的鉻作為附加成分。這對鍍層的耐腐蝕性具有有利的作用。

在進一步有利的摩擦系統的其他發展中，基于鎳的鍍層包含最高9重量％的鉬作為附加成分。因此，可以有利地改善鍍層或摩擦系統的耐磨性。

特別優選地，鍍層由主要成分鎳和至少一種如上文中作為優選方案說明的附加成分，即碳、鐵、鉻和鉬組成。

本文提出的根據本發明的摩擦系統還明確地包括由于制造過程而具有雜質的變體，雜質的重量分數最高為0.2％，其中雜質由不同于主要成分鎳和如前所述的附加成分的物質形成。