23 Apr 2007

钢——也可以用来制造活塞环的材料

上海，2007年4月——钢不仅日益频繁地用于制造诸如活塞这类部件，也可以用来制造活塞环。将钢作为活塞环材料使用的明显趋势最早发端于重型应用中。它不仅应用于第一道压缩环上，而且还被应用于第二以及第三环上。

第一道压缩环是由渗氮不锈钢制成的。与汽缸壁接触的活塞环运行表面有高耐磨涂层，同时它也具有极高的防拉缸性能。该涂层，即所谓的PVD（物理气相沉积）层，在高度真空中沉积而成（见图1），由CrN（氮化铬）构成，其硬度最高可达1,600 HV 0.050。

涂层组分如图2所示。

PVD涂层与当今常用的陶瓷镀铬层相比，耐磨性能高于后者可达4倍之多。就防拉缸性能而言，取得了显著的改善，在磨合过程中尤其如此。

伴随着对零部件寿命要求的日益提高，如今耐磨性能的重要性也与日俱增。在发动机进行第一次大修之前，要求达到1,000,000公里的运行里程。迄今为止,还没有哪一种涂层能够达到如此之高的耐用性，尤其是在对排放废气有高再循环率要求的情况下。

通过对活塞环作渗氮加PVD的双重处理，当PVD层在活塞环隙处开始磨损时，渗氮层就可以保证紧急状态下的运行性能。另外，渗氮也改善了活塞环侧面的耐磨性能。

在二环的材料应用中，渗氮钢制活塞环正在逐渐替代镀铬铸铁环。但是与第一道压缩环不同，它们没有使用PVD涂层。

油环也是使用钢带卷曲而成,并且经过渗氮处理, 或渗氮加PVD涂层。

因而，如今的活塞环组可以全部由钢制成。它们满足了定位于未来的商用汽车发动机的苛刻要求。

活塞环组草图，如图3所示。

马勒按照上述结构制造活塞环，因而能够针对任何应用提供解决方案。

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