活塞润滑减摩降噪石墨涂层

伊藤油墨涂料化工技研向全球推出一款适用于丝网印刷的活塞石墨润滑减摩涂层为了满足各类活塞客户对功率和燃油效率不断提高的要求及延长活塞寿命、保护发动机。内燃机的设计进行不断的改进和调试。内燃机经过重新设计，活塞往往是受影响程度最大的部件。活塞的摩擦力不仅会影响发动机的最终性能，还有可能会给发动机带来损伤。伊藤技研工程师针对活塞工作环境要求， 成功开发一款活塞石墨固体润滑减摩涂层适用于丝网印刷工艺。

为了提高活塞的性能，以应对增加的摩擦力并提高发动机性能，与过去的活塞相比，今天的活塞重量更轻、热膨胀更小、热传导性更好。此外活塞的设计也有小小的改变，比如活塞裙更短、与销镗孔垂直的表面积也减少了，这样活塞的摩擦力也得到了降低。在工作中，活塞的这些表面要承受来自销子导向和扭动的压力，因此受到摩擦的强度最大。这些改变虽然意义重大，但是随着复杂的冷启动和喷射系统在发动机上的应用，这些改变所带来的性能提升被大大地削弱了。发动机的这些改进把更多的燃油带入汽缸，使活塞区域的润滑油油膜粘度明显降低，反而减弱了发动机的负载能力。虽然润滑技术在不断提高，但是发动机的每一项改进也在削弱其带来的效果，从而不断地增加活塞的摩擦力和发动机的磨损。 这些高强度的摩擦会在短时间内对发动机造成较为严重的损伤，只要对活塞进行检查轻易就能发现。不幸的是，润滑油降解的速度非常快，在机械人员或是车主还没意识到之前活塞已发生损坏。下面是当前一些发动机因不良活塞润滑所产生的结果。

磨损所导致的活塞损坏

使用永久性活塞涂层的活塞磨损明显减少新润滑方案

作为摩擦性损坏的解决方案，伊藤技研公司开发了减摩涂层（TC9活塞石墨润滑油）。这种涂层是一种基于含有特殊粘结剂的固态润滑剂，特别是在高温条件下，仍能抵抗燃油和机油的侵蚀。这些减摩涂层的配方使得其可以作为一种终身润滑剂，在恶劣的工作条件下具有卓越的性能。使用减摩涂层处理的活塞受到的摩擦和磨损都明显减少。此外，该润滑层还不会脱落和磨损掉。

下表中概述了对活塞涂层的要求，以确保其舒适性、环保和长期的使用寿命。

减摩涂层的效果显著。将未用减摩涂层润滑的活塞与使用减摩涂层处理的活塞进行视觉比较，其差异非常明显。

为了这种涂层的性能，我们对四种不同的减摩涂层进行了对比：

TC9石墨基/耐油粘结剂

为了对负载能力进行检测，我们采用了环/块测试仪。检测时，将环的一部分浸入机油中。检测参数为：

· 块材料：铸铝（与活塞相同的材料：Al-Si-Mg合金）

· 表面处理：用碱性清洗剂脱油脂，再涂上活塞减摩涂层

· 涂层厚度：20-30µm

· 环材料：铸铝表面未经处理

· 负载：30磅逐渐增加到100磅

· 速度：1.8 m/s

· 机油：SAE30基础油· 温度：环境温度

不同的减摩涂层具有不同的摩擦系数。在减摩涂层摩擦系数测试中与未涂减摩涂层润滑的表面进行测试比较时，该结果更加明显。测试参数为：

· 环材料：铸铁（与汽缸衬里相同的材料），无表面处理

· 板材料：铸铝（与活塞相同的材料：Al-Si-Mg合金）

· 表面处理：用碱性清洗剂脱油脂，再涂上活塞减摩涂层

· 涂层厚度：20-30µm

· 接触压力：2.5 MPa

· 速度：启动时0.02 m/s，逐步增加，最终速度为1.2 m/s

· 机油：SAE30基础油　· 温度：环境温度

与未使用减摩涂层的样品相比，所有产品的摩擦系数明显降低；减摩涂层不仅可以减少摩擦，还可以减少高性能发动机的噪音。

传统上，使用较厚的有机涂层可以减少振动或因冲击金属部件间移动所产生的噪音。在齿轮箱中，涂层可极大地减少轮齿在正齿轮上产生的噪音。这主要是因为 ，通过具有缓冲特点的有机涂层将金属表面分开，从而减少了噪音。在减少发动机噪音方面，减摩涂层具有类似的效果，通过多项检测，减摩涂层保护活塞不受摩擦力影响和降低噪音的效果已得到证实，效果非常明显，我们确实能看到其中的差异。高性能发动机要求使用高性能的润滑剂，永久性的减摩涂层具有这种效果。该涂层不会脱落或磨掉，从而减少驾车者或机械人员的担心。此外，不论压力和发动机燃油的效果如何，减摩涂层能够在不同条件下提供出色的润滑。