INTERNAL COMBUSTION ENGINE CYLINDER HEAD SPHERE WITH CERAMIC COATING

The invention relates to engine design, and more particularly to an internal combustion engine (ICE) chamber with a catalytically active ceramic thermal barrier coating. A double-layer catalytically active ceramic thermal barrier coating with a thickness of 15-150 μm is formed on a sphere of a cylin...

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1. Verfasser: LEBEDEV, DMITRIJ ALEKSANDROVICH
Format: Patent
Sprache:eng ; fre ; rus
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Beschreibung
Zusammenfassung:The invention relates to engine design, and more particularly to an internal combustion engine (ICE) chamber with a catalytically active ceramic thermal barrier coating. A double-layer catalytically active ceramic thermal barrier coating with a thickness of 15-150 μm is formed on a sphere of a cylinder head of an ICE combustion chamber by micro-arc (plasma electrolytic) oxidation. A first (inner) layer of the coating, having a thickness of 5-100 μm, consists mainly of aluminium (not less than 90 mol%) and is in direct contact with the metal from which the sphere of a cylinder head of an ICE combustion chamber is made. The first layer has high hardness and wear resistance. A second (outer) porous layer, having a thickness of 10-100 μm, consists of aluminium oxide, silicon oxide and cerium oxide in a mole fraction of from 1 to 50%. The second layer has high adhesion strength and resistance to thermal shocks and thermal cycling and also has a thermal barrier effect and a catalytic effect. The coating may additionally contain oxides of copper and magnesium. L'invention concerne la construction de moteurs et notamment la chambre de combustion d'un moteur à combustion interne muni d'un revêtement céramique de couche barrière thermique catalitiquement actif. On forme la sphère de tête de cylindre d'une chambre de combustion de MCI, par procédé d'oxydation à micro-arc (au plasma ou électrolytique), un revêtement céramique de barrière thermique catalytiquement actif possédant une épaisseur de 15 à 150 micromètres. La première couche (interne) du revêtement possédant une épaisseur de 5 à 100 micromètres est principalement constituée d'aluminium (au mois 90 % en masse) et entre en contact directement avec le métal servant à fabriquer la tête de chambre de la sphère du MCI. La première couche a une dureté et une résistance à l'usure élevées. La deuxième couche (externe) poreuse ayant une épaisseur de 10 à 100 micromètres est constituée d'oxyde d'aluminium, d'oxyde de silicium et d'oxyde de cérium avec une proportion molaire 1-50%. La deuxième couche présente une résistance à l'adhésion élevée, résiste bien aux chocs thermiques et possède également un effet barrière thermique et catalytique. En outre, le revêtement peut comprendre des oxydes de cuivre et de magnésium. Техническое решение относится к двигателестроению, а в частности к камере внутреннего сгорания двигателя, с каталитически-активным термобарьерным керамическим покрытием. На сфере головки цилиндра камеры