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日产开发成功利用无氢DLC镀膜降低摩擦的技术
http://cn.newmaker.com 3/22/2006 1:17:00 PM  佳工机电网
据日经BP社报道,日产汽车在2006年3月15日面向相关媒体召开的“先进技术说明会及试驾会”(在综合研究所举行)上,宣布开发成功了可降低发动机部件间摩擦的技术。该技术通过无氢类金刚石碳(Diamond Like Carbon)膜与特种油的组合,可将发动机部件的摩擦系数最大降至0.07。并进一步讨论进行了该镀膜的气门挺杆(Valve Lifter)的实际应用。计划将应用于今年下半年上市的车型。
DLC镀膜法采用的是以石墨(Graphite)为蒸发源的离子镀膜法。通常的DLC镀膜采用碳化氢作为蒸发源,镀膜中含有氢,容易产生拨油性,与发动机润滑油之间的亲和性很差。而通过采用不含氢的石墨,就可以成功地从镀膜中去除氢,从而提高与发动机润滑油的密着性。

但采用石墨为蒸发源,形成的膜又硬又脆。因此,该公司通过改进覆膜材料的钢表面洗净法等成膜工艺,形成了坚固的镀膜。膜厚约1μm。

该技术的另一个要点是:作为发动机油的添加剂,采用了与镀膜高亲和度的“特殊成份”。通过优化新添加剂与镀膜的组合,从而提高了与润滑油的密着性。

在发动机的摩擦部件中应用了新的DLC镀膜后,在DLC镀膜和相配材料之间可形成几纳米的低摩擦皮膜,降低摩擦。摩擦系数方面,与采用此前的CrN镀膜相比约降低40%,达到0.07。在实验室中证实可达到0.03。

目前正讨论除在气门挺杆上应用外,也应用在活塞环、活塞销等发动机部件上。这3处都采用该镀膜,可将摩擦损失降低25%,从而提高燃效3%~4%。计划在年底将推出的首批配备车型中,只在气门挺杆上采用该镀膜。摩擦损失约降低10%,燃效提高约1%~2%。成本方面,与此前的CrN镀膜相当,不会增加成本。

该公司在说明会场上展示了配备气门挺杆的发动机的部分简易模型,并演示了用手摇动时,气门挺杆的摩擦部位顺畅转动的样子。

日产汽车希望将该DLC镀膜技术应用在所有的发动机部件中,同时进一步推广到发动机以外的摩擦部位。

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