摘要：随着我国汽车制造业的不断进步与提高，汽车制造技术也得到了进步与发展，制造成本也在不断的下降与优化，然而，在现阶段中，我国人民的经济消费水平也在不断的上升，这就导致对汽车的性能需求也逐渐的提高与严格。因此，优化汽车性能，完善汽车的各项性能工作是我国汽车制造行业内的重要工作，而在优化汽车性能的过程中，内燃机属于汽车的重要配件，而内燃机中由于活塞运动经常出现往复，这就导致活塞会出现机械负荷和热负荷，导致工作环境更加复杂，使活塞经常出现磨损。而油画汽车内燃机活塞的表面，对活塞进行有效地防护，提高活塞的耐磨性能也是当前重要的研究方向与研究内容之一。本文针对汽车内燃机活塞的表面防护与耐磨性能开展研究与讨论，着重从汽车内燃机活塞结构特点、内燃机活塞表面防护与耐磨性能等方面开展研究分析，为相关研究人员提供更多可供参考的理论建议。
关键词：汽车内燃机；活塞表面；耐磨性能；表面防护
引言
随着我国汽车的性能不断提升，汽车内部构造中的配件质量也需要得到更大的进步与发展，而油画汽车内燃机活塞这是对汽车性能的重要优化工作，提升内燃机活塞表面的防护与耐磨性能可以有效地完善汽车内燃机的工作效率，提高内燃机的工作可靠性，为汽车的使用寿命与使用安全性都起到了保障性作用。
一、汽车内燃机活塞的结构特点
活塞通常由头部、裙部和活塞销座三个部分组成圆柱体，在实际应用中，活塞会随着发动机的工作条件和要求不同而出现各不相同的构造。活塞头部又分为两个部分，一个是活塞的顶端，通常采用平顶或接近平顶设计方案，主要是为了适应各种燃烧室的恶劣条件，减少活塞与高温气体的接触面积，让应力能够均匀的分布；另一个是在活塞顶端的复杂形状——环槽，将活塞环安装在活塞环槽上，活塞环槽的设计主要是为了满足在燃烧室里的混合气体形成需求，使燃烧效率大大提高，使爆燃减少到最小程度。当活塞头部出现凹槽后，就会使得活塞漏气、其它杂质，如机油等，进入到燃燃烧室，为了保证活塞具有良好的密封性，我们就需要在环槽上安装活活塞环。活塞中具有导向作用的就是活塞的下部分，也就是活塞裙部，所谓导向作用就是活塞在往复运动过程中始终保持垂直状态，所以对活塞裙部的要求也很高。
二、提高汽车内燃机活塞表面防护与耐磨性能简述
随着汽车生产中内燃机的广泛使用，体现出内燃机的很多优点，实际使用中，内燃机相关零部件失效的情况也时有发生，主要是因为汽车内燃机活塞摩损造成的，严重影响汽车内燃机的性能。基于此，我们想到等离子 Ti+N 共渗的方法，通过观察发现，Ti-N 共渗层具有很好的摩擦磨损性能，能有效提高，汽车内燃机活塞的表面防护与耐磨性能，下面将具体介绍等离子 Ti+N 共渗的实验过程。
（一）实验使用的材料与采取的方法
实验手段：提高汽车内燃机活塞的表面防护与耐磨性采用等离子 Ti+N 共渗透法进行防护处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆实验方法：第一步，我们在同一个渗金属炉中，先把基材进行完全充分的等离子渗 Ti 处理，渗 Ti 处理完成后再对其进行 Ti+N 共渗处理；这两个步均是通过双辉等离子渗透的方法实现；第二步，得用现代化的扫描仪器，对 Ti+N 共渗处理后的材料进行全方位的分析，测算出相关数据，找出微区成发分；第二步，采用先进的 X 射线衍射仪器，分析其物理成像结果，我们需要连续的观察并记录下Ti+N 共渗处理后的材料在模拟汽车运行中的汽车内燃机活塞在做往复运动时的表面摩擦磨损情况及相关数据。
（二）通过实验所得出的结果与数据的分析
从实验中我们观察到汽车内燃机活塞表面经过 Ti 与Ti+N 共渗后与未处理的材料相比，表面经过 Ti 与 Ti+N 共渗后的其材上气孔已看不到，反而出现一部分的泡状结构，通过精确测理得出，汽车内燃机活塞表面具有一个14μm 厚的合金层，而且，这个合金层的组织很均匀，与汽车内燃机活塞基材完全贴合，通过材料的物理分析和化学分析表面合金层相邻的区域，我们得出一个结论，Cu 元素含量多少与表面距离成正比，两者之间的最优比例关系需要进一步实验测算才能得出。N、B 元素含量多少与表面距离成反比例关系。Ti 元素则随着表面距离的增大，形成先增加，后减少的趋势。作为汽车内燃机活塞基材主要成分的 BeCu 经过 Ti+N 共渗处理后，汽车内燃机活塞表面就形成 BeCu 与 TiN 的相物，进一步说明汽车内燃机活塞想过双辉等离子共渗处理后的基材表面形成了一个 TiN 合金层，就是这个合金层，影响着汽车内燃机活塞的表面防护与耐磨性能。当磨痕直径达到 355μm 左右才能看到磨损屑，部分表面有黏着磨损的特性。在相同条件下，TiN 合金层比汽车内燃机活塞基材的磨痕宽度与深度都比较低。通过观察汽车内燃机活塞表面经过 Ti 与 Ti+N 共渗后发现，提高汽车内燃机活塞的表面防护与耐磨性能的主要原因是，汽车内燃机活塞表面经过 Ti 与 Ti+N 共渗后合金层经过往复运动磨痕光滑且平整，合金层不会脱落，有效增强汽车内燃机活塞的表面防护与耐磨性能。
结论：综上所述，提高汽车内燃机活塞的表面防护与耐磨性能是当前我国汽车行业中的重要研究方向，而开展这项工作可以有效地提高汽车的整体性能与使用寿命。本文针对汽车内燃机活塞表面的防护与耐磨性能的优化方法开展了研究与讨论，着重探究出了符合现阶段汽车内燃机行业的发展需求，使内燃机活塞的寿命的到有效的提高。
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论文作者:韦少武
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/26
标签：活塞论文; 内燃机论文; 汽车论文; 表面论文; 性能论文; 耐磨论文; 防护论文; 《基层建设》2019年第7期论文;