Проектирането на двигатели винаги се стреми да подобри продължителността и ефективността на двигателите, докато технологията продължава да се развива. Работата и живота на двигателя зависят много от клапаните на двигателя, които са ключови за регулирането на газовете в цилиндри. Тъй като двигателите се правят по-малки и по-ефективни, защитата на двигателните клапани става изключително важна. Това обяснява как ползването на напреднали покрития може да помогне на двигателните клапани да функционират по-дълго.
Защо продължителността на двигателния клапан е от значение при modenото проектиране на двигатели
Затова продължителността на двигателните клапани е много важна поради няколко причини. Първоначално клапаните са предназначени да работят в много горещи, притиснати и корозивни условия. Пречките в двигателите могат да причинят сериозни проблеми, които намаляват производителността и ефективността му. Днешните двигатели трябва да работят по-добре и да произвеждат по-малко замърсяване, което увеличава теглото върху частите на двигателя и ги кара да бъдат силни.
Повече от това, инсталирането на по-малки турбодвигатели върху коли означава, че клапан на двигателя компонентите трябва да се справят с още по-високи температури и повече напрежение. Използването на устойчиви клапани помага на двигателите да работят добре през целия си период на използване, което спестява пари за поддържане и намалява времето за ремонт.
Ключови технологии за обработка на повърхността, увеличаващи продължителността на живота на двигателните клапани
Днес се използват много техники за удължаване на живота на клапаните. Сред най-силните им предимства са:
Азотиране: Азотирането е процес, при който атоми азот се добавят към сталата, за да се утвърди повърхността и да се направи устойчива към износ. Увеличава се устойчивостта към умора и намалява се износът чрез азотиране, което води до по-дълг живот на двигателния клапан.
Покрития с ПНН (Физическо налягане на пар): машинни компоненти като титанов нитрид или хромов нитрид, получени чрез покрития с ПНН, обикновено ги правят по-издръжливи и намаляват износ. Те са разработени да справят добре с регулярния износ и експозицията на високи температури.
Покрития с ХНН (Химическо налягане на пар): ХНН покритията (Химическо налягане на пар) работят много подобно на ПНН, за да създадат твърдо покритие, което подобрява производителността на машината при износ. Пример е силезийни карbidи, често срещани в изхлопните клапи, защото могат да издържат високи температури.
Термично спрейване: Топла или полутопла материя се спрейва върху клапа на двигателя при термичното спрейване, което е обичайна форма на покритие. Благодарение на покритието, клапите стават по-издръжливи срещу дневния износ, корозията и високите температури.
Лазерно твърдеене: Лазерното твърдеене работи чрез използване на лазерни лъчи, които се фокусират върху две части, за да се подобри техния степен на твърдост. То добавя допълнителна защита на частта, която най-вероятно ще се износи, без да повреди целия двигателен клапан.
Практични предимства на производствена ефективност при използването на напреднали покрития и behandlings
Напредките в областта на повърхнинните behandlings са помогнали значително за подобряването на реалната производителност. Обработените клапани в един двигател обикновено се считат за по-надежни, което позволява двигателю да работи по-дълго без нужда от поддръжка. Преванцията на повреди намалява разходите за ремонт и също така предотвратява спирачките; като времето е още по-важно за фирмите, това е ключово предимство за тях.
За пример, е забеляzano от производителите на автомобили, че азотирани клапета могат да работят по-дълго в турбомотори, които имат много по-високи температури и притисък. Подобно на PVD и CVD, моторните покрития помагат да се постигне по-добра ефективност на двигателя, като правят частите по-малко триящи, което води до спестяване на гориво и намаляване на шкодливите емисии.
Посочаването на двигателите също поддържа техния висок перформанс през продължителен период. Това е изключително важно за двигатели, проектирани за висок перформанс и скотово пилотиране, тъй като всеки допълнителен бит надежност е важен.
Какво трябва да се има предвид при избора на повърхностна обработка за двигателни клапета
Трябва да се вземат предвид много неща, когато се решава как да се обработят двигателните клапета.
Работни условия: Местоположението, където ще работи двигателят, има голямо значение за избора на обработката. Когато температурите са високи, хората прилагат CVD покрития, а в зоните с много корозия, азотирането е по-полезно.
Съвместимост на материалите: Повърхностното обработване ще функционира добре само ако материала на клапана на двигателя е подходящ за правилното прилепване. Някои покрития работят най-добре само на определени видове повърхности.
Цена: Производителите откриват, че високото качество влияе на издръжливостта, но също така означава по-големи разходи за продължителни обработки. Обработката на клапаните трябва да се разглежда заедно с увеличенията в това колко дълго продължават и с подобренията в техната общ функционалност.
Технически изисквания: За ситуации, които изискват най-добрата производителност, издръжливост и по-малко триене, може да бъде необходима по-продуктивна обработка като PVD.
Рекомендации на производителите: Някои производители на двигателни клапани и двигатели дават конкретни препоръки относно коя повърхностна обработка да се използва. Дълги тестове се провеждат, за да се създадат тези указания, и те трябва да насочват всички избори относно новото оборудване.