Anwendung von DLC-Beschichtungen in Bauteilen von Verbrennungsmotoren

2025-07-29

Branchenhintergrund

Verschleiß in Verbrennungsmotoren ist ein unvermeidliches Phänomen im Betrieb und ein entscheidender Faktor für Lebensdauer, Leistung und Zuverlässigkeit. Grundsätzlich bezeichnet Verschleiß den allmählichen Verlust von Oberflächenmaterial an Reibungsflächen durch Oxidation und Korrosion. Beschichtungen spielen eine wichtige Rolle bei Motorkomponenten. Diamantähnlicher Kohlenstoff (DLC)-BeschichtungenAls vielversprechende Schmierbeschichtung verbessern DLC-Beschichtungen aufgrund ihrer außergewöhnlichen tribologischen Eigenschaften die Motoreffizienz, Zuverlässigkeit, Lebensdauer, Emissionen und den Kraftstoffverbrauch deutlich. Darüber hinaus verhindern die relativ niedrigen Abscheidungstemperaturen von DLC-Beschichtungen Dimensionsänderungen oder Veränderungen der Oberflächenrauheit an Bauteilen. Diese einzigartigen Eigenschaften führen zu einer breiten Anwendung von DLC-Beschichtungen in Automobilmotorenteilen. Im Folgenden werden die wichtigsten Anwendungsbereiche und Funktionen von DLC-Beschichtungen in Motorkomponenten beschrieben:

1. Kolbenringe

Beschichtungsarten: PVD-CrN, DLC

Funktionen:

Reibungsreduzierung: Minimiert die Reibungsverluste zwischen Kolbenringen und Zylinderlaufbuchsen und verbessert so den mechanischen Wirkungsgrad und den Kraftstoffverbrauch.

Verbesserte Verschleißfestigkeit: Widersteht abrasivem Verschleiß, adhäsivem Verschleiß und Reibverschleiß und verlängert so die Lebensdauer sowohl der Kolbenringe als auch der Zylinderlaufbuchsen.

Verbesserte Einlaufleistung: Ermöglicht einen schnelleren und reibungsloseren Einlaufprozess.

Reduzierter Ölverbrauch: Überlegene Dichtungseigenschaften und Verschleißfestigkeit tragen dazu bei, das Eindringen von Öl in den Brennraum zu verhindern.

Anwendung von DLC-Beschichtungen in Bauteilen von Verbrennungsmotoren (1)

2. Ventile (Ventilschaftenden/Ventilschäfte)

Beschichtungsarten: PVD-CrN, DLC

Funktionen: Verringert den Reibungsverschleiß an Ventilführungen oder Kipphebeln, erhöht die Verschleißfestigkeit und verhindert Fressen.

Anwendung von DLC-Beschichtungen in Bauteilen von Verbrennungsmotoren (2)

3. Stößel/Kipphebel

Beschichtungsarten: DLC, PVD-TiN

Funktionen: Durch die Verminderung des Reibungsverschleißes an den Nockenwellennocken werden Lochfraß und Fressspuren verhindert, Reibungsverluste und Betriebsgeräusche reduziert.

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4. Kolbenbolzen

Beschichtungsarten: DLC

Funktionen: Erhöhung der Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit, Minimierung des Reibungsverschleißes zwischen Kolbenbolzen, Pleuelbuchsen und Kolbenbolzenbohrungen.

Anwendung von DLC-Beschichtungen in Bauteilen von Verbrennungsmotoren (4)

Leistungsfähigkeit der DLC-Beschichtung:

Beschichtungsname	Material	Aussehen	Dicke	Härte	Reibungskoeffizient	Abscheidungstemperatur
DLC	aC:H	Hochschwarz	2-4 (je nach Bedarf anpassbar)	≈2500 HV