[发明专利]具有摩擦优化的工作面表面的热覆层构件

说明书

技术领域

本发明涉及一种热覆层构件，其具有用于摩擦配对件的工作面的摩擦优化的表面。

背景技术

由现有技术已知的是，对表面特征进行优化，例如对与一摩擦配对件相互作用的构件的摩擦进行优化。这种类型的构件例如为气缸活塞副，它们的相互作用对内燃机的总功率、特别是也由生态和经济的角度看来是极重要的。内燃机的油耗主要由摩擦决定，通过用于形成抑油结构的机械式的表面处理可以减小该摩擦。作为处理方法可以考虑切削方法、如珩磨，特别是激光珩磨和螺线滑移研磨。如此形成作为“袋”的微结构，在该袋中积聚油并形成流体膜，该流体膜使得摩擦配对件几乎浮动并且由此理想地降低摩擦。

此外，这种表面处理的、与摩擦配对件相互作用的构件的表面经常具有材料特定的结构和处理特定的结构，该材料特定的结构例如在表面覆层的制造中生成并且可能是绝对不期望的；该处理特定的结构根据有利的方式有利于表面处理。由此可以证实，表面优化的构件并不具备期望的摩擦特征。

由文献DE 10 2010 049 840 A1、DE 10 2009 010 790 A1以及DE19628786A1已知这样的热覆层的构件。

发明内容

基于现有技术，本发明的任务在于，创造一种改进的热覆层构件，其具有用于摩擦配对件的摩擦优化的工作面表面，该构件具有可复现的并且尽可能可预定的含油量，以实现摩擦配对件的期望的运行特征。

该任务通过具有权利要求1的特征的热覆层构件解决，该热覆层构件具有用于摩擦配对件的工作面的摩擦优化的表面。

该构件的改进方案在从属权利要求中进行阐述。

此外产生的任务在于，创造一种用于热覆层构件的构件覆层表面模拟的方法，所述热覆层构件具有用于摩擦配对件的工作面的摩擦优化的表面。

这样的方法通过具有权利要求6的特征的方法提供。

按照本发明的热覆层构件具有用于摩擦配对件的工作面的摩擦优化的表面，其中，所述摩擦优化的表面具有10～800μm³/mm²的含油量V_油。

含油量V_油在工作面长度和/或圆周上必然是不恒定的。含油量V_油包括摩擦优化的处理结构的含油量V_油，处理和孔含油量V_油,孔。

在优选的设计方案中，工作面的摩擦优化的表面具有50～200μm³/mm²的含油量V_油。

有利地，所述含油量是能通过构件覆层表面模拟预先规定的理论含油量。

所述摩擦优化的表面的表面处理优选可以是机械处理、特别是切削处理。在此考虑珩磨处理方法，其是本领域技术人员所已知的并且可以高精度实施。按照本发明优选地，在表面上具有热喷镀层、特别是通过电弧喷镀方法或者通过PTWA喷镀方法(等离子体转移弧法)获得的覆层。

按照本发明的构件可以是气缸体曲轴箱或活塞、或者连杆或衬套如气缸套，在此仅指出了一些构件；所述构件原则上可以具有任意形状，该形状应在一个或这一个摩擦配对件中在油润滑下低摩擦地运行。

有利地，按照本发明可以借助于构件覆层表面模拟来预先规定理论含油量V_油，其应该为10～800μm³/mm²、特别优选地应该为50～200μm³/mm²。

这样的模拟用于功能相关的、简单的、详细的以及与摩擦配对件相关的表面评估。

因此，在该模拟方法的第一实施形式中，进行用于构件覆层表面的表面结构的特征量确定，该表面结构与摩擦配对件有效连接。所述特征量对构件覆层表面与摩擦配对件之间的功能性/函数关系作出模拟。因此该方法允许在考虑特征量的情况下借助于软件技术简单地模拟出构件覆层表面的功能特性的模型。由此通过按照本发明的方法产生的可能性在于，根据待评估的表面的摩擦配对件来实现与功能有关的容差并且如此优化接触副之间的配合间隙。