[发明专利]发动机活塞环

说明书

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，具体的说，是涉及一种发动机活塞环。

背景技术

随着发动机、尤其是车用柴油发动机向高压缩比、高输出功率、低排放、长寿命方向发展，增压中冷、电控高压喷射等技术的使用越来越广泛，作为发动机心脏部件的活塞环，尤其是第一道环，其所承受的热负荷及机械负荷越来越大。以目前使用最广泛的外圆镀铬和铬基陶瓷复合镀层的活塞环为例，在热负荷以及机械负荷超过铬层所能正常承受极限的情况下，尤其是活塞环与缸壁间油膜达到临界状态下，会导致磨损恶化，活塞环使用寿命达不到要求，严重的还会产生熔着磨损，出现“拉缸”甚至铬层脱落，不能满足高排放要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种发动机活塞环，本发明活塞环的耐磨性较之传统技术的活塞环的耐磨性有了极大的改善。

为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为：

一种发动机活塞环，包括活塞环本体，所述活塞环本体的外圆面上设有铬基金刚石涂层。

所述铬基金刚石涂层中，金刚石嵌入铬涂层，金刚石的粒径为0.25——0.5μm。

所述铬基金刚石涂层中，以质量分数计，金刚石的含量为0.5——2.0%。

本发明的有益效果在于：

1.使铬层中金刚石微粒含量为0.5-2.0%，且金刚石微粒分布于铬层网纹及孔隙中，不会增加铬层脆性，保证加工性能。

2.可改善镀层性能，如耐磨性、耐蚀性等；

3.从性能上比较：与松孔镀铬活塞环相比，本发明的活塞环，在使用初期，其磨合性能达到珩磨，而在整个工作过程中储油性均达到松孔镀铬（松孔镀铬，指在镀铬层表面设置存储润滑油的松孔、凹坑或凹纹）活塞环水平，而松孔镀铬活塞环仅在使用初期起作用；

与喷钼活塞环相比，抗拉缸性能强于喷钼活塞环；

同时，承受高热负荷、机械负荷能力更是喷钼、镀铬活塞环所不能相比的；耐烧蚀能力和耐磨性较喷钼、镀铬活塞环提高明显；

4.经多次使用实测，铬基金刚石涂层活塞环的耐磨性比硬铬涂层的高4倍以上，比铬基陶瓷涂层高2倍以上。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

实施例： 参见图1。

一种发动机活塞环，包括活塞环本体1，所述活塞环本体1的外圆面上设有铬基金刚石涂层2。

所述铬基金刚石涂层2中，金刚石嵌入铬涂层，金刚石的粒径为0.25——0.5μm。

所述铬基金刚石涂层2中，以质量分数计，金刚石的含量为0.5——2.0%。

本发明的活塞环在整个工作过程均保持良好的状态、同时又具备较高耐烧蚀能力和较低自身磨损。

在发动机高温高压的极端条件下，金刚石能够自发地转变成石墨。因此，正常运行时，坚硬的金刚石涂层可适应正常运行条件下的高载荷；而当出现点状的峰值载荷时，会出现由金刚石转变成的石墨，于是在润滑不足的情况下通过石墨形成固体接触，进而实现紧急情况下的润滑性能。由此，赋予铬基金刚石涂层很高的承载性能。

铬基金刚石涂层与铬基陶瓷涂层的不同，首先表现在嵌入颗粒的粒度上。铬-陶瓷涂层嵌入颗粒的粒度在2与5μm之间，而用作金刚石嵌入颗粒的粒度在0.25—0.5μm之间，比前者小得多。铬基金刚石涂层的耐磨性能十分出色，且对发动机严酷的运行条件具有很强的耐受能力。所以，即使柴油机的功率在不断走高，活塞环的磨损量却在下降。同时，并未给气缸带来额外的磨损。

经多次使用实测，铬基金刚石涂层活塞环的耐磨性比硬铬涂层的高4倍以上，比铬基陶瓷涂层高2倍以上。