Алмазоподобные углеродные покрытия (DLC)

Только представьте, что за 1 000 000 км пробега коммерческого автомобиля средней мощности, поршень проходит около 300 000 км — более семи экваторов нашей планеты, а возвратно поступательных движений поршня совершается приблизительно два миллиарда! Жаровой пояс и первое компрессионное кольцо выдерживает более 500 000 000 циклов сгорания топливовоздушной смеси, при которых сжигается более 150 тонн топлива при температуре около 450˚ С. Все это происходит при давлении на поршень до 250 бар.

Поршневые кольца являются одними из самых нагруженных компонентов двигателя внутреннего сгорания, подверженных как экстремальному давлению, так и высоким температурам. Для увеличения срока службы поршневых колец применяются износостойкие материалы и различные упрочняющие покрытия. На сегодняшний день одним из самых эффективных является алмазоподобное DLC-покрытие. Благодаря своей слоистой структуре DLC является невероятно прочным покрытием, обеспечивает поверхности отличное сопротивление абразивам и агрессивным химическим соединениям.

Алмазоподобный углерод состоит из алмазоподобных (Sp3) и графитоподобных (Sp2) связей, образующих аморфную структуру. Sp3 придают покрытию твёрдость алмаза, а Sp2 обеспечивают низкое трение скольжения графита. Однако, в отличие от алмаза, DLC-покрытия обладают свойством, когда при достижении определённой температуры Sp3 может превращаться в Sp2, что позволяет покрытию в местах граничного трения приобретать графитовые свойства.

Структура поршневого кольца с DLC
5_v2

1 — Покрытие DLC
2 — Хромированный слой
3 — Азотированный слой
4 — Основной материал

Срез материала под электронным микроскопом
6_v2

На срезе поршневого кольца под электронным микроскопом хорошо видна слоистая структура материала и характерные особенности строения каждого слоя.

Результаты исследований
7

Таблица A
Нормальная относительная скорость эксплуатационного износа. «Хромирование» принято за единицу.

X1 — DLC
X2 — Азотирование
X3 — Хромирование

Таблица B
Снижение трения для компрессионных колец с DLC

Ось X — Частота вращения, об/мин
Ось Y — Среднее эффективное давление трения, kPa
R1 — Хромированное кольцо
R2 — Кольцо с DLC покрытием

Поршневые кольца с тонким DLC-покрытием демонстрируют хорошую самосмазку, а также более высокую устойчивость к термическим нагрузкам по сравнению с традиционными покрытиями. DLC-покрытие на масляных кольцах улучшает трибологические характеристики цилиндропоршневой группы благодаря низкому коэффициенту трения. Использовании компрессионных колец с DLC-покрытием совместно с маслосъёмными кольцами с DLC-покрытием дополнительно снижает потери на трение примерно на 2%. При этом алмазоподобное покрытие устойчиво к высокой температуре до 500 ºC.

Толщина покрытия поршневых колец составляет от 5 до 30 мкм, а для нанесения минимальной толщины при производстве требуется около 24 часов. WELLFAR использует наиболее производительный и технологичный метод нанесения DLC покрытия — технологию FCVA (катодно-дуговое осаждение) и осуществляет полный производственный цикл при изготовлении поршневых колец как для бензиновых, дизельных ДВС, так и для воздушных компрессоров.

Преимущества

  • Низкий коэффициент трения
  • Высокая твёрдость
  • Износостойкость
  • Высокие антикоррозионные свойства
  • Снижение расхода топлива и масла на 2-5%
  • Увеличенный срок службы двигателя
  • Низкий уровень выбросов в течение всего срока службы двигателя

Ассортимент поршневых колец WELLFAR c DLC

Артикул WELLFAR
OEM-номер
Марка
026198421
VW/AUDI/SKODA/SEAT
034105713
AUDI
11241266244
BMW
68 31 92
DAF/BOVA
1819532
DAF/BOVA
1873904
DAF/BOVA
2996143
IVECO
61316996
IVECO/ASTRA
61316996
IVECO/ASTRA
1907470
IVECO/ASTRA
2992157
IVECO/ASTRA
2991781
IVECO/ASTRA
51 02503 7007
MAN
51025030806
MAN
51025030893
MAN
51 02503 7003
MAN
51 02503 0827
MAN
21304975
MAZ
A64690300124
MERCEDES-BENZ
A64690300124
MERCEDES-BENZ
A906 037 10 16
MERCEDES-BENZ
A460 030 03 24
MERCEDES-BENZ
68 31 92
MERCEDES-BENZ
5001823201
MERCEDES-BENZ
A407 030 00 24
MERCEDES-BENZ
A5410300624
MERCEDES-BENZ
5010477821
RVI
7425126160
RVI
5001014518
RVI
550255
SCANIA
550248
SCANIA
2558611
SCANIA
551377
SCANIA
275 603
VOLVO
276945
VOLVO
7420509932
VOLVO/RVI
7421253763
VOLVO/RVI

Обратная связь

Напишите нам, и мы ответим в течение рабочего дня.