【德】 J.SchommersV.Lagemann　J.Bhm　S.Binder

零部件

Mercedes-Benz车用柴油机钢活塞

【德】 J.SchommersV.LagemannJ.BhmS.Binder

长期以来，钢活塞一直用于载货车用柴油机。2014年，Daimler公司作为最早的汽车制造商将钢活塞应用于轿车柴油机。现在钢活塞不仅用于Daimler公司OM626和OM607柴油机的传统灰铸铁气缸套曲轴箱，还首次用于OM642-V6柴油机全铝气缸体曲轴箱与“Nanoslide”气缸工作表面涂层的组合。

钢活塞铝活塞降低摩擦柴油机

1　进一步提高效率成为关注的焦点

由于内燃机动力装置占据统治地位，采取热力学措施和机械措施进一步提高其效率，对于满足不同国际市场需求具有重要意义，而其中降低发动机机内摩擦损失是最有效的措施之一［1-2］。除此之外，新的或高强度材料为高负荷的子系统在减轻质量、提高效率和延长使用寿命方面提供了新的设计潜力。柴油机因峰值压力高而具有高强度的活塞结构型式，并具有较大的降低摩擦的潜力，其中1种替代方法就是应用钢活塞。在载货车柴油机上［3］，除了铝活塞之外还使用钢活塞，而在轿车柴油机上至今尚未为量产开发钢活塞。

2　活塞组件的高摩擦份额

通常，在发动机摩擦中，活塞组件的机械损失占据了最大的份额，因此近年来已成为优化的重点。除了诸如改进活塞环几何参数和减小活塞环预张力等传统方法之外，在气缸工作表面，通过精细、超精细珩磨或采用“Nanoslide”工艺的气缸工作表面涂层取得了重大的进展。在机械开发、气缸内工作过程计算、Daimler研究中心等部门及活塞供应商的密切合作下，所使用的铝活塞的配合间隙和金相组织在与各自气缸套的匹配中得到了优化，例如2.1 L 4缸柴油机（铝活塞与灰铸铁气缸套曲轴箱配对）的活塞裙部摩擦得到了明显的降低［4-6］。……