Inženýři strávili více než století snahou porazit největšího nepřítele spalování: tření. Uvnitř horní části motoru svádějí kovové součásti prudký boj při vysokých otáčkách.
Nikde není toto tření škodlivější než v kontaktním bodě mezi rotujícím vačkovým hřídelem a zdvihátkem ventilů . Toto kluzné působení kovu na kov zvládá obrovský tlak, protože tlačí ventily motoru k otevření proti těžkým ocelovým odporovým pružinám. Tradičně, pokud se motorový olej příliš zahřeje, příliš zřídne nebo příliš znečistí, vačkový hřídel se rychle odře a zničí horní část zdvihátka.
Aby se tento problém vyřešil v extrémních případech použití, špičkový výrobce zdvihátek ventilů, který usiluje o maximální úroveň odolnosti, nyní využívá řešení letecké a kosmické užitkové třídy: diamantově podobný uhlík (DLC) . Pojďme se podívat, proč přesně zdvihátka ventilů s povlakem DLC způsobují revoluci ve výrobě vysoce zatěžovaných motorů a zvyšují jejich dlouhou životnost v komerčních prostorách.
Co je diamantový uhlík (DLC)?
Většina lidí si diamanty představuje čistě jako šperk. Pro inženýra však diamant představuje dokonalý konstrukční materiál. Je to nejtvrdší přírodní látka na Zemi a ze své podstaty má neuvěřitelně nízký koeficient tření.
DLC (Diamond-Like Carbon) je specializovaný nanokompozitní povlak, který využívá nejžádanější vlastnosti skutečného diamantu – extrémní tvrdost, masivní odolnost proti opotřebení a vysokou kluzkost – a chemicky je váže přímo na povrch kovových automobilových dílů.
Na rozdíl od tradičních metod, jako je základní nitridový povlak nebo chromování (které ocel pouze zpevní), DLC povlak transformuje samotný povrch zdvihátka ventilu. Aplikovaný uvnitř high-tech vakuových komor pomocí chemického napařování z plynné fáze (CVD), výsledný černý, sklovitý povrch není jen fyzickou vrstvou; chemicky se váže na ocel. Finální povlak má obvykle tloušťku jen několik mikroskopických mikronů, a přesto matematicky ztrojnásobuje životnost ventilového rozvodu.
Technické zadání pro inženýrství ventilových rozvodů od divize MS Motorservice Engineering dokazují, že povlaky DLC dramaticky snižují koeficienty tření na téměř 0,05, což zajišťuje extrémní mezní mazání během studeného startu motoru, které zachraňuje život.
Výhody DLC povlaku oproti tvrdému chromování
1. Extrémní snížení tření
„Skleněná“ povaha DLC povlaku znamená, že má mimořádně nízký index tření. Když těžký ocelový vačkový hřídel prudce táhne po tradičním ocelovém mechanickém zdvihátku , generuje obrovské teplo a k přežití vyžaduje silný polštář závodního oleje s vysokým obsahem ZDDP. DLC zdvihátko klouže po vačkovém hřídeli tak snadno, že drasticky snižuje provozní teplotu oleje a uvolňuje dříve ztracený výkon.
2. Vylepšená ochrana oproti standardnímu nitridovému povlaku
K velké většině opotřebení motoru dochází přesně v okamžiku, kdy nastartujete studený motor. Těžký olej klesá přes noc do olejové vany a horní část ventilového rozvodu zůstává dvě brutální sekundy zcela suchá, než ji dožene olejové čerpadlo. Protože povlaky DLC jsou ze své podstaty kluzké, poskytují vynikající „suché mazání“, které zcela chrání ventilový rozvod před oděrem během agresivních studených startů.
3. Schopnost zvládat agresivní profily vačkového hřídele
V závodních závodech nebo v aplikacích s těžkými dieselovými motory používají výrobci motorů masivní, agresivní vačkové hřídele, které otevírají sací ventily neuvěřitelnou rychlostí a tlakem. Tento extrémní geometrický tlak způsobuje, že se u tradiční cementované oceli vytváří důlková koroze (mikropraskání) a štěpení. Diamantově tvrdá mřížková struktura DLC povlaku se brání vzniku důlkových korozí a bez námahy odolává tlaku pružin, který by rozdrtil standardní OEM součástku.
Jsou zdvihátka DLC nezbytná pro každý motor?
Protože nanesení bezchybného DLC povlaku vyžaduje zařízení pro napařování v hodnotě mnoha milionů dolarů, mají tyto komponenty při nákupu od distributora dílů motorů značnou cenu.
Pro kompletně sériový vůz, který si denně jezdí na nákupy, je standardní tepelně zpracovaná ocel OEM naprosto dostačující. Obrovské náklady na DLC díly jsou pro dojíždění s nízkými otáčkami matematicky přehnané.
Pokud však stavíte motor, který pravidelně překračuje 7 000 ot./min, zvládáte dlouhé vytrvalostní závody nebo spravujete flotilu těžkých komerčních dieselových nákladních vozidel, kde prostoje stojí tisíce dolarů denně, DLC není přehnaná investice. Je to vysoce strategická investice. Počáteční náklady jsou okamžitě kompenzovány zabráněním jediného katastrofického poškození vačkového hřídele.
Posuňte své stavby na vyšší úroveň s prvotřídní technologií ventilového rozvodu
Když posouváte motory na jejich absolutní fyzické limity, nemůžete sázet na výrobu střední úrovně. Vaše podnikání vyžaduje osvědčeného, high-tech partnera pro výrobu originálních zařízení (OEM) .
TOPU je celosvětově uznávaný výrobce zdvihátek ventilů s certifikací IATF 16949 a komplexní dodavatel dílů pro motory. Díky pokročilým vlastním zařízením pro povrchovou úpravu a CNC broušení nabízíme vše od hlubokého kontinuálního cementování až po elitní zdvihátka ventilů s DLC povlakem pro špičkové vysokozátěžové závodní a komerční aplikace.
Dodáváme pro automobilové značky první úrovně, intenzivní závodní týmy a masivní mezinárodní distributory po celém světě. Pokud chcete eliminovat tření ve ventilovém rozvodu a masivně vylepšit svou produktovou řadu, kontaktujte TOPU ještě dnes a proberte s námi zakázkové aplikace a možnosti hromadného DLC.