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進入21世紀以來，隨著國家經濟的快速發展，化石燃料消耗帶來的環境污染問題也日益突出。當前，隨著“國五”標準的不斷推進以及“國六”標準的即將到來，在汽車制造企業自身努力創新以及燃油成本不斷提高的大環境下，追求汽車發動機的減排增效已經是大勢所趨。PVD（物理氣相沉積）作為一種逐漸被人們廣泛認識和認可的表面處理方法，其給發動機整體性能帶來的改善逐漸顯現其優勢。而汽車使用壽命提高熱效率是內燃機發展的核心目標之一，除燃燒系統優化、附件電動化、空氣系統優化、余熱回收等技術外，降低內燃機摩擦損失也是提高內燃機熱效率的有效途徑。類金剛石DLC是一種具有優異耐磨性和極低摩擦系數的材料，能降低內燃機摩擦損失，提高熱效率。目前，日產、康明斯等國際知名公司已對DLC涂層在內燃機上的應用開展了大量研究，并將其作為改善內燃機熱效率的重要前瞻技術，因此，本文將介紹DLC性能以及DLC涂層在改善內燃機熱效率方面的效果。

DLC（類金剛石）涂層作為一種較為常見的PVD涂層，和金剛石幾乎擁有一樣的特性。由于其具有高硬度和高彈性模量、低摩擦因數、耐磨損以及良好的真空摩擦學特性，很適合于作為耐磨涂層，因而通過氣相沉積工藝獲得的DLC涂層在眾多有耐磨性以及硬度要求的零件上得到廣泛應用。DLC工藝溫度通常在200攝氏度左右，甚至更低，能夠處理大多數的汽車零件；DLC涂層細膩光滑，自潤滑性好，摩擦系數通常在0.1以下；硬度高，通常在Hv2200以上；尤其適合涂覆在汽車零件表面，承受頻繁持續的高強度摩擦磨損，起到提高零件使用性能、延長使用壽命的作用；另外，DLC最高可耐受350攝氏度，且耐腐蝕性好、化學穩定性高、結構致密，能夠勝任發動機的內部溫度和工作環境。

DLC涂層對氣門機構的影響

測量不同涂層氣門挺柱的摩擦扭矩。試驗結果表明，帶DLC涂層的氣門機構可在不同發動機轉速下明顯降低摩擦扭矩，從而降低摩擦損失。相對于無涂層挺柱的氣門機構，采用DLC（ta-C）涂層技術可使摩擦扭矩降低45%左右。

DLC涂層對活塞環摩擦性能的影響

對比了鍍鉻和DLC涂層技術對氣環和油環摩擦性能的影響。試驗結果表明，相比鍍鉻的氣環和油環，采用DLC涂層技術可降低氣環和油環的摩擦力。對于DLC涂層的氣環而言， 在0 deg 附近改善摩擦的效果較為明顯；對于DLC涂層的油環，改善摩擦的效果較為明顯。

DLC涂層對活塞性能的影響

由于DLC涂層可以有效降低磨損，延長摩擦副使用壽命，因此，可將缸套與氣缸制成一體，完全采用DLC涂層鋁基底材料，替換原來的鑄鐵缸套，使重量降低達5%左右；對活塞和缸套進行DLC膜涂層，可使摩擦系數降低20%，同時改善傳熱性能，最終使發動機油耗改善2%-3%左右。

類金剛石膜自誕生以來就由于其優異的性能而受到了廣泛的關注，其耐磨性好、摩擦系數低等特性對改善內燃機摩擦性能的效果顯著，是改善汽車內燃機熱效率的重要涂層材料。