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活塞、活塞環(huán)、連桿是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)三大運(yùn)動(dòng)部件，其摩擦損失約占發(fā)動(dòng)機(jī)全部損失的40~50%。減輕活塞、活塞環(huán)、連桿的重量，改善其摩擦環(huán)境，對(duì)降低發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)、噪音、減少油耗都有巨大的意義。以往的活塞不進(jìn)行任何表面處理或只是進(jìn)行化學(xué)浸錫（形成初期磨合層）；活塞環(huán)采用鍍鉻、磷化；連桿只有連桿螺栓進(jìn)行氧化處理；連桿上的軸瓦采用電鍍Pb―Sn二元合金及電鍍Sn處理。這些電鍍層已不能滿足現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)高速、高功率化、緊湊化及EGR技術(shù)發(fā)展的需要。
活塞
日本近期研制的AC8A高硅鋁合金活塞，與傳統(tǒng)活塞相比，這種活塞縮短了活塞頂面與連桿銷之間的高度，減少了圍裙的面積與壁厚，將三道環(huán)槽改為二道環(huán)槽，而且減少了環(huán)槽的寬度，從而減輕了系統(tǒng)的重量，減少了摩擦損失。然而也帶來了一些負(fù)面影響：系統(tǒng)的散熱條件惡化，易引起活塞環(huán)與環(huán)槽之間燒損膠合，活塞頂部產(chǎn)生熱龜裂；起導(dǎo)向作用的活塞圍裙，由于面積的縮小，與缸壁的摩擦壓力增大，潤滑條件變差，易造成振動(dòng)、噪音、摩擦損失增大。傳統(tǒng)的鍍錫工藝，對(duì)初期磨合有著很大的作用，但鍍錫層很快就磨沒了，不能長久改善摩擦環(huán)境。采取的對(duì)策：
*在第一道環(huán)槽以上部位進(jìn)行硬質(zhì)氧化處理。氧化膜的硬度與厚度根據(jù)活塞排氣量不同有所不同，一般為30～90µm、HV350左右；
*活塞圍裙多采用MD、MPC工藝處理。采用高壓空氣噴涂MoS2微粉（ø11µ）處理(MPC)的效果最佳。其原因包括：活塞表面受到MoS2微粒的高速?zèng)_擊，表面微觀面貌發(fā)生變化，形成油膜層；活塞表面受到高速微粒的沖擊，溫度升高有利于MoS2向基體擴(kuò)散，因此具有持久的潤滑效果；該處理工藝還具有成本低、無污染、不改變尺寸等優(yōu)點(diǎn)。
活塞環(huán)表面處理
文獻(xiàn)介紹降低活塞環(huán)摩擦力40％，即可降低中低速燃料費(fèi)7％。現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的第一道環(huán)多采用高強(qiáng)度不銹鋼，表面進(jìn)行氮化熱處理，繼而再鍍上一薄層Ni-Co-P-Si3Ni4復(fù)合鍍層。鍍層中增加Si3Ni4含量，環(huán)的耐磨性提高，對(duì)缸套的磨損量增加；鍍層中增加Co含量，可減少對(duì)缸套的磨損量；鍍層中增加P含量，鍍層的硬度和脆性增加，可減少對(duì)缸套的膠合。此外，活塞環(huán)還可以采用PVD方法涂復(fù)CrN或TiN，或在鍍鉻表面上犁溝，在溝中噴涂陶瓷工藝。
連桿
一汽二發(fā)廠根據(jù)美國技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在生產(chǎn)中利用電鍍技術(shù)（修復(fù)鍍銅）修復(fù)內(nèi)孔加工尺寸超差的連桿。這種修復(fù)鍍銅必須使用氰化物鍍液，且鍍層只限于內(nèi)孔，整個(gè)電鍍過程必須確保無滲氫發(fā)生。
軸瓦
為了防止鍍層中的Sn向基體熱擴(kuò)散形成脆性相，在大功率發(fā)動(dòng)機(jī)的軸瓦上，需要在基體上加鍍一層鎳柵，采用電鍍Pb―Sn―Cu三元合金代替Pb―Sn二元合金鍍層。
進(jìn)、排氣閥
進(jìn)、排氣閥的摩擦損失約占發(fā)動(dòng)機(jī)能量損失的2%。減少損失的措施：縮小進(jìn)、排氣閥的結(jié)構(gòu)尺寸，使用輕質(zhì)材料。例如采用鈦合金代替耐熱鋼。工作在750°C高溫下，又有發(fā)動(dòng)機(jī)排出氣體中鱗屑的摩擦，鈦質(zhì)排氣閥會(huì)發(fā)生激烈的氧化，必須進(jìn)行表面處理，通常采用噴鉬、鹽浴爐滲氮處理。最近引人注目的處理方法為等離子體滲炭處理，該工藝對(duì)環(huán)境影響小，表面形成的TiC硬化層比耐熱鋼鹽浴爐處理的滲氮層深50µm，硬度達(dá)到HV700，耐氧化、耐磨性與耐熱鋼氣閥一樣，處理成本比鹽浴爐處理貴一些。
排氣筒、消音器
安裝在汽車底盤部位的排氣系統(tǒng)既受到路面泥漿、砂石的沖擊等環(huán)境腐蝕，又要經(jīng)受400°C以上高溫廢氣的沖刷和氧化腐蝕，工作環(huán)境十分惡劣。排氣系統(tǒng)的材料多選用不銹鋼、熱鍍鋁板。在工作使用過程中，鍍鋁板經(jīng)常發(fā)生鍍層發(fā)黑、銹蝕現(xiàn)象。整車耐蝕試驗(yàn)40個(gè)循環(huán)有5級(jí)腐蝕發(fā)生，耐蝕性不及不銹鋼。熱鍍鋁中加入硅元素，可抑制鐵鋁合金層的生長，改善加工性能。熱鍍鋁板的使用壽命，與鍍層的厚度、成型工藝、工作溫度有關(guān)。
減振器連桿
過去減振器連桿采用電鍍普通硬鉻工藝，耐蝕性不能滿足要求。目前普遍采用HEEF25微裂紋鍍鉻工藝，鍍層厚度有20±5µ；與10±3µ不同規(guī)格，一般要求裂紋數(shù)400～600條/厘米，對(duì)保證減振器連桿耐蝕性及潤滑性有積極的作用。該工藝中電流密度對(duì)鍍鉻層的微裂紋數(shù)、裂紋形態(tài)及滲氫量都有明顯關(guān)系。一般控制在58A/dm2為佳。筒狀陽極的設(shè)計(jì)及鍍后的拋光對(duì)質(zhì)量都有影響。
汽車裝飾件
現(xiàn)代汽車的裝飾件多采用塑料件。高檔汽車塑料裝飾電鍍件要求的耐蝕性、抗熱振性、裝飾性都是極高的。大眾公司TL―VW528/B標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：Cu≥20µm，Ni≥10µm，Crmc=0.8µm或Crmp=0.5µm；通過CASS試驗(yàn)48h；溫度交變?cè)囼?yàn)通過3個(gè)循環(huán)；整個(gè)表面必須具有一個(gè)均勻的高度光亮的外觀，即在偌大的裝飾電鍍表面不允許有一個(gè)細(xì)小的缺陷存在。汽車塑料件裝飾電鍍是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、使用塑料的材質(zhì)、注塑工藝及模具的工況到電鍍工藝、卡具的工況等每個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)影響電鍍的品質(zhì)。國外企業(yè)十分注重塑料件裝飾電鍍的系統(tǒng)管理，加之設(shè)備自動(dòng)化程度高、管理水平先進(jìn)，因此無論是電鍍的品質(zhì)，還是及格率都比國內(nèi)企業(yè)高。國內(nèi)汽車塑料件裝飾電鍍基本是外委加工，前后工序各自為政，這種管理模式必然造成電鍍質(zhì)量不穩(wěn)定。
電鍍級(jí)塑料新品種
塑料的品質(zhì)對(duì)電鍍性能影響很大，有些塑料根本不能電鍍，有些與鍍層的結(jié)合力很差；有些耐老化性差在使用中變形，造成鍍層起泡、剝落。ABS塑料是一種廣泛用于電鍍的塑料，因?yàn)?/SPAN>ABS塑料中的B組分（丁二烯）可溶于電鍍的粗化液中，使塑料表面呈微孔狀，具有親水性，通過“鈕扣”效應(yīng)，獲得結(jié)合力良好的電鍍層。然而B組分的含量、分布形態(tài)、形狀，對(duì)ABS電鍍的效果影響很大。日本最近研究用乙烯―丙烯樹脂與丙烯酸酯樹脂混用，取代ABS塑料中的B組分。該塑料具有良好的注塑性能、電鍍性能及與AES和AAS塑料相同的耐候性，已用于汽車大型零件上。
電鍍工藝
FUTUROU工藝
目前汽車塑料件電鍍多采用FUTUROU工藝，例如上海延鋒內(nèi)飾件公司即采用該項(xiàng)工藝電鍍桑塔納轎車的塑料電鍍件，其最大的優(yōu)點(diǎn)是：省去化學(xué)鍍工藝，使體系的穩(wěn)定性提高。由于FUTUROU工藝采用錫置換銅形成的導(dǎo)電膜，膜層厚比化學(xué)鍍膜薄很多，減少了導(dǎo)電膜中雜質(zhì)的夾雜，提高了鍍膜的裝飾性，但生產(chǎn)成本要比常規(guī)塑料工藝貴些。
防腐性電鍍
在汽車零件防腐性電鍍領(lǐng)域中，一批防腐性能更高，對(duì)環(huán)境污染小的新工藝，如達(dá)克羅、Zn―Ni、Zn―Fe、Zn―Co合金等電鍍技術(shù)，開始進(jìn)入汽車零件防腐性電鍍領(lǐng)域，而且有不斷擴(kuò)大的趨勢。奔馳、寶馬、林肯、紅旗等高檔轎車的塑料前格柵、裝飾條、標(biāo)牌等飾件耐候、亮麗的外表是通過防腐裝飾性電鍍獲得的。但是，目前國內(nèi)外汽車零件防腐性電鍍領(lǐng)域中，鍍鋅工藝依然是主體，其主要原因是新工藝的生產(chǎn)管理比較復(fù)雜，成本較高。國外最近開始研究的電鍍Zn―Mn合金工藝，Zn―Mn合金鍍層無須鈍化即有良好的耐蝕性，對(duì)改善環(huán)境污染，提高鍍鋅質(zhì)量很有意義。
目前，一汽集團(tuán)正在做改進(jìn)防腐性電鍍工藝的工作，并已取得實(shí)驗(yàn)室成果：研制開發(fā)的工藝（正在申報(bào)國家發(fā)明專利）具有較好的環(huán)境適應(yīng)性、良好的深鍍能力，鍍層光亮，（樣片）耐蝕性通過NSS試驗(yàn)白色腐蝕時(shí)間480小時(shí)；通過120°CX1H熱沖擊后NSS試驗(yàn)白色腐蝕時(shí)間180小時(shí)；初步估算成本基本與鍍鋅持平。
鎂合金表面處理工藝
鎂合金由于質(zhì)量輕，比強(qiáng)度大等優(yōu)點(diǎn)，最近在汽車行業(yè)的應(yīng)用發(fā)展迅速。但鎂合金化學(xué)性質(zhì)活潑，易氧化腐蝕，必須進(jìn)行表面處理。
對(duì)中國汽車電鍍專業(yè)近期發(fā)展工作的設(shè)想
擺在中國電鍍工作者面前的一項(xiàng)緊迫任務(wù)是，改變過去忽視生態(tài)環(huán)境，單純追求高性能、高附加值的發(fā)展道路；要根據(jù)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)環(huán)境，制定一套切實(shí)可行、最合理的性價(jià)比的電鍍技術(shù)發(fā)展方案。建議包括：
*盡快建立汽車行業(yè)電鍍專業(yè)信息平臺(tái)，為汽車產(chǎn)品表面處理設(shè)計(jì)提供依據(jù)；
*建立汽車零件電鍍質(zhì)量用戶信息（包括設(shè)計(jì)試驗(yàn)產(chǎn)品、生產(chǎn)產(chǎn)品）反饋檔案。及時(shí)對(duì)反饋信息作出技術(shù)分析，提出改進(jìn)建議或立題研究；
*重視無公害電鍍的研究與應(yīng)用；
*重點(diǎn)研究1～2項(xiàng)確對(duì)汽車產(chǎn)品性能有較大影響的電鍍工藝。利用國外技術(shù)的引進(jìn)、吸收、推廣工作，使國內(nèi)汽車產(chǎn)品的表面處理質(zhì)量與國際接軌。
