Razvoj materijala koji mogu otporovati visokim temperaturama vrlo je važan u današnjem automobilskom inženjerstvu. Budući da su motori postajali efikasniji i moćniji, proizvođači traže materijale koji mogu izdržati bolju toplinu i tlak. Govori se o najnovijim napredcima u materijalima koji štite od topline za klape motornih motorja automobila, s naglaskom na osiguranje pouzdanosti klapi u teškim okruženjima.
Držanje hladnim pod tlakom: Novi materijali za jače mote
Inovacije su stalne u automobilskoj industriji, namijenjene izgradnji jačih i ujedno efikasnijih motora od strane proizvođača. Kako se motori ubrzavaju s više cilindara, postaju i toplije od običnog, što znači da su potrebni bolji materijali za upravljanje toplinom. Ventilatore motora obično su bile napravljene od nerustingujuće olovine i titanija, ali kako inženjeri traže bolje rezultate, sada se koriste nove kompozitne materijale.
Popularan i obećavajući vrsta materijala su niklowe bazirane superlegure. Takve superlegure dizajnirane su da još uvijek imaju visoku čvrstoću i da su zaštićene od oksidacije na temperaturama iznad 1.000 stepeni Celzijus. Zbog svoje čvrstoće pri visokim temperaturama, one su idealne kao zapaljive klape. Također, zbog svoje laganosti i otpornosti na topline, keramičke matricne kompoziti (CMC) postaju sve popularniji jer pomažu u povećanju gorivne ekonomije.
Što je sljedeće u tehnologiji trajnih, visoko-točnih zapaljivih klapa
Dok napredujemo, automobilska industrija planira da iskoristi nove materijale i tehnologiju kako bi pomogla klape da traju i izdrže visoke temperature. Na primjer, napredni keramici ispostavili su se korisnim jer mogu rukovati visokim nivoima topline. Ipak, čvrstost je problem koji istraživači pokušavaju riješiti razvijanjem novih vrsta kompozita.
Mnogi su također zainteresirani za metalno-matrične kompozite (MMC). Metali mešani s drugim tvari poput keramike ili vlakna daju MMC poboljšana termodinamička i mehanička svojstva. Zbog svoje jačine, nize težine i otpornosti na toplinu, kompoziti izgledaju jako obećavajuće za korištenje u motornim klapama u budućnosti.
Svjedočimo nekim od najuzbuđujućih promjena u dodatnom proizvodnji, koju poznajemo kao 3D štampu. Zbog ove tehnologije, ventilator može biti dizajniran na složeniji način kako bi se zrak mogao ulaziti i izlaziti brže, što pomaže motorima koji su izloženi visokim temperaturama. Distribuiranje materijala samo gdje je to važno omogućuje da ventilator motorne radno radi dobro i traje dugo.
Izbor pravih materijala za dugotrajne motorne ventilatore
Odabir odgovarajućih materijala za motorne ventilatore nužan je za njihovu trajnost u teškim uvjetima motora s unutarnjom gorjenjem. Vrsta materijala koja se odabere trebala bi riješiti njegovu toplinsku provodljivost, otpornost na koroziju i jačinu. Klasični materijali nastoje plaćati, ali činjenica da treba napraviti automobile efikasnije i čišće znači da bismo trebali tražiti druge opcije.
Važno je procijeniti će li korištenje superlegura i keramike donijeti dovoljno dodane vrijednosti u usporedbi s glavnim materijalima. Dobro primjer je nitridirana čeljust, koja ima poboljšanu otpornost na iznosenje zahvaljujući posebnom procesu tvrdenja površine po umjerenoj cijeni. Kada se rade visoko performantne ili specializirane motorne cjelovite, korištenje skupih visoke tehnologije materijala može ih učiniti trajnijim i pouzdanijim u radu.