作為減小發(fā)動機零部件之間摩擦力的措施大致可分為以下三種：一是減小零部件之間的實際接觸面積,；二是使零部件之間形成低的剪應(yīng)力；三是減小零部件之間的輸入負載。
減小零部件之間的實際接觸,。減小零部件的表面粗糙度有助于減小零部件之間的實際接觸,，這是因為從臨界潤滑區(qū)域到混合潤滑區(qū)域中,，摩擦力產(chǎn)生的根源主要是零部件表面粗糙凸起部分之間的接觸而產(chǎn)生的,。另外，在零部件之間接觸面壓高的情況下,，會擔心摩擦造成表面粗糙度的惡化,。因此，作為初期維持表面平滑度的有效方法是對平滑面進行表面硬質(zhì)處理,。在直接傳動式機械傳動閥中,，由于摩擦力分擔比最高的氣門桿和凸輪凸起部之間的最大面壓高達0.7GPa，因此以往除了對母材進行滲碳處理或滲氮處理等熱處理外,，還在表面平滑處理后進行表面真空蒸發(fā)鍍膜處理,，如鍍氮化鈦（TiN）膜、氮化鉻（CrN,、Cr2N）膜,，最近有的已開始采用鍍類金剛石（DLC）膜。這些鍍膜的硬度一般都在2000HV以上,。其中,，還有的超過了3000HV,，大大超過了以往的滲碳處理（大約800HV）和滲氮處理（大約900HV）的硬度。形成鍍膜后的表面非常平滑,，Ra低于0.03。
在不改變表面最初粗糙度的基礎(chǔ)上,，通過滑動可以使配對材的表面變得平滑,，由此可以進一步降低摩擦力，這種方法也可應(yīng)用于上述的氣門桿,。采用電弧離子鍍膜法鍍的TiN膜和DLC膜,，在成膜時熔融的原料顆粒飛到被加工件的表面并粘附下來后會變?yōu)轭w粒狀凸起物。讓表面適度留下這種凸起,，在滑動中可以使配對材的表面粗糙度變得平滑,，由此可有效降低摩擦力。尤其是,，對于凸輪凸起部等非正圓復(fù)雜形狀的零部件,，可以說與其通過加工使其平滑，不如采取磨合的辦法使其變得平滑更有效,。
目前,，大部分的發(fā)動機缸孔的構(gòu)造是把由灰口鑄鐵制作的套管鑄入鋁合金氣缸體內(nèi)。鑄鐵的熱傳導率（50W/m·k）比鋁材（100W/m·k）低,，而且鑄鐵的厚度為數(shù)毫米,。另外，鑄鐵和鋁的界面也會因鑄造后的凝固收縮產(chǎn)生的緊固力而發(fā)生微小裂隙,，它是阻礙熱傳導的主要因素,。另一方面，最近為提高燃燒室內(nèi)的散熱性,，希望能一面抑制高輸出功率發(fā)動機或緊湊式渦輪等發(fā)生爆震,，一面確保壓縮比。用鑄鐵套管替代缸孔,，需對鑄鐵進行噴鍍處理,，由此，既能提高界面的密封性,，又能減薄管壁,，大幅度改善該部位的換熱和傳熱。另外,，作為噴鍍特有的現(xiàn)象是,，在膜內(nèi)導入某種程度的空隙，空隙裸露在表層,，可以提高缸孔表面的保油性,。由于不需要采用以往那種用發(fā)動機缸孔的珩磨網(wǎng)紋加工孔來確保保油性,，因此可以使缸孔表面變得平滑。它除了具有上述傳熱特性好的優(yōu)點外,，還可以有效降低邊界至混合潤滑區(qū)域的摩擦力,。
形成低剪應(yīng)力。關(guān)于零部件表面粗糙度凸起間的接觸,，以包括凸起的整個表面層作為低剪應(yīng)力材料,，是減小粗糙度和單獨降低摩擦力的方法，可以采用固體潤滑劑,。尤其是,，在面壓不是那么高的情況下，可以采用所謂的軟鍍層,，即把作為固體潤滑劑的顆粒狀的二硫化鉬（MoS2）或石墨,、四氟乙烯（PTFE）分散到聚酰胺樹脂（PAI）中的鍍膜，或直接把MoS2顆粒對著被加工件高速照射后獲得的鍍膜等,。這種鍍膜可以應(yīng)用于發(fā)動機部件中接觸面積大的活塞桿,、曲軸軸承合金表面層。
另一方面,，對于面壓高的零部件,，如果采用前述的軟鍍層，鍍膜的耐磨性是一個問題,。因此,，開發(fā)了在采用硬質(zhì)且無潤滑的情況下，以摩擦系數(shù)與固體潤滑劑一樣低的DLC鍍膜為基礎(chǔ),，在潤滑情況下可獲得相同效果的鍍膜,。本文要介紹的是不含氫的DLC膜（無氫DLC膜）和含Si的DLC膜（Si-DLC）。兩者在表面處理和設(shè)計思路方面與以往有很大的不同,，鍍膜本身沒有單獨的特性,，與潤滑油或潤滑油中所含水分的組合，可以明顯降低摩擦力,。前者會因潤滑油中的摩擦調(diào)整劑吸附到表面,，后者會因潤滑油中的水分吸附到表面而形成由單分子構(gòu)成的吸附膜，由此會大大減小部件之間的摩擦,。在發(fā)動機潤滑油的摩擦過程中,，降低DLC膜中的含氫量，并使?jié)櫥秃凶罴训奶砑觿?，可以顯著減小摩擦力,。該方法已應(yīng)用于氣門桿和活塞環(huán)。DLC膜中添加Si的方法已應(yīng)用于發(fā)動機控制閥的往復(fù)桿,。
降低輸入負載,。摩擦力是負載和摩擦系數(shù)的積,。不僅減小摩擦系數(shù)很重要，而且降低負載也很重要,?；钊N是連接連桿和活塞的部件?；钊N的長度和活塞軸承部的寬度是一個重要的設(shè)計因素,，它與銷/活塞間往復(fù)滑動時發(fā)生熱膠著的面壓有關(guān)。作為改善熱膠著性的措施有DLC膜的應(yīng)用等,。減小活塞銷和活塞滑動部的寬度，能有效減小活塞的重量,，由此可降低輸入的負載,。另外，根據(jù)活塞的重量,，可以設(shè)計出連桿和曲軸的強度,，因此它可以有效減小這些零部件的重量，還可減小曲軸周圍的摩擦力,。
為減小活塞環(huán)和缸孔間的摩擦力,，近年來已開始采用CrN膜替代以往的鍍Cr或氮化處理技術(shù)。鍍Cr膜的厚度大約100μm,，而耐磨損性好的CrN膜的厚度很薄只有25μm,，它可減小膜厚度的偏差范圍。結(jié)果,，不改變活塞環(huán)張力的下限值,，只將中間值設(shè)定小一些，就可減小活塞環(huán)和缸孔間的摩擦力,。另外,，由于CrN膜的磨損量小，因此可以維持活塞環(huán)外表面初期的曲率,，抑制伴隨磨損而增加的接觸范圍,，這一點也有助于減小摩擦力。