进入21世纪以来，随着国家经济的快速发展，化石燃料消耗带来的环境污染问题也日益突出。当前，随着“国五”标准的不断推进以及“国六”标准的即将到来，在汽车制造企业自身努力创新以及燃油成本不断提高的大环境下，追求汽车发动机的减排增效已经是大势所趋。PVD（物理气相沉积）作为一种逐渐被人们广泛认识和认可的表面处理方法，其给发动机整体性能带来的改善逐渐显现其优势。而汽车使用寿命提高热效率是内燃机发展的核心目标之一，除燃烧系统优化、附件电动化、空气系统优化、余热回收等技术外，降低内燃机摩擦损失也是提高内燃机热效率的有效途径。类金刚石DLC是一种具有优异耐磨性和极低摩擦系数的材料，能降低内燃机摩擦损失，提高热效率。目前，日产、康明斯等国际知名公司已对DLC涂层在内燃机上的应用开展了大量研究，并将其作为改善内燃机热效率的重要前瞻技术，因此，本文将介绍DLC性能以及DLC涂层在改善内燃机热效率方面的效果。

DLC（类金刚石）涂层作为一种较为常见的PVD涂层，和金刚石几乎拥有一样的特性。由于其具有高硬度和高弹性模量、低摩擦因数、耐磨损以及良好的真空摩擦学特性，很适合于作为耐磨涂层，因而通过气相沉积工艺获得的DLC涂层在众多有耐磨性以及硬度要求的零件上得到广泛应用。DLC工艺温度通常在200摄氏度左右，甚至更低，能够处理大多数的汽车零件；DLC涂层细腻光滑，自润滑性好，摩擦系数通常在0.1以下；硬度高，通常在Hv2200以上；尤其适合涂覆在汽车零件表面，承受频繁持续的高强度摩擦磨损，起到提高零件使用性能、延长使用寿命的作用；另外，DLC最高可耐受350摄氏度，且耐腐蚀性好、化学稳定性高、结构致密，能够胜任发动机的内部温度和工作环境。

DLC涂层对气门机构的影响

测量不同涂层气门挺柱的摩擦扭矩。试验结果表明，带DLC涂层的气门机构可在不同发动机转速下明显降低摩擦扭矩，从而降低摩擦损失。相对于无涂层挺柱的气门机构，采用DLC（ta-C）涂层技术可使摩擦扭矩降低45%左右。

DLC涂层对活塞环摩擦性能的影响

对比了镀铬和DLC涂层技术对气环和油环摩擦性能的影响。试验结果表明，相比镀铬的气环和油环，采用DLC涂层技术可降低气环和油环的摩擦力。对于DLC涂层的气环而言， 在0 deg 附近改善摩擦的效果较为明显；对于DLC涂层的油环，改善摩擦的效果较为明显。

DLC涂层对活塞性能的影响

由于DLC涂层可以有效降低磨损，延长摩擦副使用寿命，因此，可将缸套与气缸制成一体，完全采用DLC涂层铝基底材料，替换原来的铸铁缸套，使重量降低达5%左右；对活塞和缸套进行DLC膜涂层，可使摩擦系数降低20%，同时改善传热性能，最终使发动机油耗改善2%-3%左右。

类金刚石膜自诞生以来就由于其优异的性能而受到了广泛的关注，其耐磨性好、摩擦系数低等特性对改善内燃机摩擦性能的效果显著，是改善汽车内燃机热效率的重要涂层材料。