Proloužení životnosti ventilů motoru prostřednictvím pokročilých povrchových úprav

Návrháři motorů stále pracují na zlepšování trvanlivosti a efektivity motorů, jak technologie dále roste. Výkon a životnost motoru značně závisí na motorních ventilech, které jsou klíčové pro regulaci plynů v válci. Protože se motory staví menšími a efektivnějšími, ochrana motorních ventilů se stala velmi důležitou. Vysvětluje, jak použití pokročilých úprav může pomoci ventilům fungovat déle.

Proč je důležitá trvanlivost motorních ventilů v moderním návrhu motorů

Z mnoha důvodů je odolnost ventilů motoru velmi důležitá. Nejprve jsou ventily navrženy pro fungování v extrémně horkém, tlačném a korozičném prostředí. Poruchy v motorech mohou způsobit vážné problémy, které snižují jeho výkon a účinnost. Dnešní motory musí být efektivnější a vyvíjet méně znečištění, což dává na součástky větší tlak a nutnost být silnými.

Navíc instalace menších turbo nabitéch motorů do aut znamená, že motorový ventil součástky musejí čelit ještě vyšším teplotám a více zátěži. Použití trvanlivých ventilů pomáhá motory udržet v dobrém stavu po celou dobu jejich života, což šetří peníze na údržbě a snižuje dobu oprav.

Klíčové technologie povrchového zpracování prodlužující životnost ventilů motoru

Existuje mnoho technik používaných dnes k prodloužení života ventilů. Mezi jejich největšími výhodami patří:

Nitrace: Nitrace je proces, při kterém se do oceli přidávají atomy dusíku, aby byla povrchově tuhá a odolná vůči opotřebení. Odpornost na unavu se zvyšuje a opotřebení se snižuje nitrací, což vede k delší životnosti ventilu motoru.

PVD nátěry (Fyzikální parní depositce): součástky ventilu motoru, jako jsou například povrchy titanu nebo chromu nitridové, které jsou dosaženy pomocí PVD nátěrů, obvykle zvyšují jejich trvanlivost a snižují opotřebení. Jsou navrženy tak, aby dobře vydržely běžné opotřebení a vystavení vysokým teplotám.

CVD nátěry (Chemická parní depositce): CVD nátěry (Chemická parní depositce) fungují podobně jako PVD pro vytvoření pevného povrchového nátěru, který zlepšuje výkon stroje při jeho opotřebení. Ilustrací je silicium karbid, často používaný v exhaltních ventilech, protože dokáže odolat vysokým teplotám.

Termonapouštění: V termonapouštění se na ventil motoru napouští rozpálené nebo částečně rozpálené materiály, což je běžná forma nátěru. Díky tomuto nátěru jsou ventily odolnější vůči každodennímu šrotování, korozi a vysokým teplotám.

Laserové tvrdění: Laserové tvrdění funguje pomocí laserových paprsků zaměřených na dvě části pro zlepšení jejich tvrdosti. Přidává dodatečnou ochranu části, která je nejspíše podléhá vyšetření, aniž by ublížilo celému ventilu motoru.

Skutečné výkonnostní výhody pokročilých nátěrů a úprav

Postupy povrchové úpravy pomohly významně zlepšit skutečný výkon. Zaobalené ventily v motoru se obvykle ukazují jako spolehlivější, což umožňuje motory déle bez údržby. Prevence poškození snižuje náklady na opravy a také minimalizuje simplyfikaci; protože je čas pro firmy důležitější, je to pro ně klíčová výhoda.

Jako příklad bylo pozorováno výrobcemi automobilů, že dušené ventily mohou fungovat déle v turbónabíjených motorech, které mají mnohem vyšší teplotní a tlakové podmínky. Stejně jako u PVD a CVD pomohly motorové nátěry dosáhnout lepší účinnosti motoru tím, že části dělají méně třecími, což vede k úsporám paliva a snížení škodlivých emisí.

Navíc, zachování potažení motoru zajišťuje jeho vysoký výkon po delší dobu. Je to velmi důležité v autech navržených pro vysoký výkon a závodní použití, protože každá další trocha spolehlivosti je důležitá.

Co zvážit při volbě povrchového zaoblení pro motorní ventily

Při rozhodování o zaoblení motorních ventilů je třeba vzít v úvahu mnoho faktorů.

Provozní podmínky: Místo, kde bude motor provozován, má velký vliv na volbu zaoblení. Vysoké teploty vyžadují aplikaci CVD nátěrů a oblasti s vysokou korozií budou lépe profitovat od dušení.

Slučitelnost materiálů: Povrchové zaškolení bude fungovat správně pouze v případě, že materiál ventilu motoru je vhodný pro jeho správné přilnutí. Některé nátěry fungují nejlépe pouze na určitých typech povrchů.

Náklady: Výrobci zjišťují, že vysoká kvalita ovlivňuje odolnost, ale znamená to také vyšší náklady na pokročilé zaškolení. Zaškolení ventilů by mělo být bráno v úvahu spolu s prodloužením jejich životnosti a celkovým zlepšením funkce.

Požadavky na výkon: V situacích, kdy je třeba dosáhnout nejlepšího výkonu, odolnosti a menšího tření, mohou být potřeba pokročilejší zaškolení jako PVD.

Doporučení výrobců: Někteří výrobci motorních ventilů a motorů uvádějí konkrétní doporučení ohledně použití povrchového zaškolení. Na vytvoření těchto směrnic je použito rozsáhlé testování a měla by sloužit jako vodítko pro všechny rozhodnutí týkající se nového hardwaru.