Suvremeni motori zahtijevaju pametnije podešavanje ventila i jače komponente vodova ventila

Promjene unutarnjeg izgaranja znatno su oblikovane potrebom za uvođenjem veće učinkovitosti, smanjenjem emisija i povećanjem specifičnog izlaza. Druge tehnologije, poput korištenja naprednog varijabilnog vremenskog podešavanja ventila (VVT) i turbonadpunjenja smanjenog kapaciteta, danas su norma i nude impresivnu performansu iz malih radnih volumena. Međutim, jezgro motora, odnosno vod ventila, nikada ranije nije bilo izloženo toliko velikim zahtjevima kao što je slučaj kod ovog inženjerskog napretka. Mi u Suzhou Topu Engine Parts Co., Ltd. svjesni smo da ovi novi paradigmi zahtijevaju generaciju novih komponenti koje će raditi u pametnijim i težim uvjetima rada.

Kako sustavi varijabilnog vremenskog podešavanja ventila povećavaju opterećenje ventila i opruga

VVT ili tehnologija promjenjivog vremenskog otvaranja ventila je tehničko čudo učinkovitosti, koje omogućuje motorima da optimalno prilagode otvaranje i zatvaranje ventila u različitim rasponima broja okretaja. Ova elastičnost povećava snagu, uštedu goriva i smanjuje emisiju štetnih plinova. Međutim, takva inteligencija je skupa za fizičke dijelove koji su uključeni.

Klasični fiksni vremenski bregovi imaju predvidljive i ponavljajuće oblike gibanja. Sustavi VVT-a, naprotiv, mijenjaju vremensko podešavanje: torzijska opterećenja primjenjuju se na bregastu osovinu na stalno promjenjiv način pomoću hidrauličnih ili elektroničkih aktuatora, ili se faziranje dinamički mijenja. To dovodi do složenijih uzoraka opterećenja na ventilima i oprugama koji su često promjenjivi. Ventilima se može narediti da se otvaraju ili zatvaraju u različitim uvjetima tlaka u cilindru, što uzrokuje veće udarne sile. Važnije je da ventilske opruge imaju širi raspon frekvencija na kojima mogu titrati te da moraju izdržati mogućnost tzv. vibracija ili rezonancije opruge pod različitim radnim uvjetima koje određuje VVT. Proces ubrzanog umora zahtijeva opruge izuzetne konzistentnosti s materijalima visoke klase i točnosti termičke obrade kako bi se izbjegao kvar, zbog čega je posebna proizvodnja i sustavno testiranje najvažnije.

Zašto tradicionalni ventilski mehanizmi ne mogu ići korak po korak s turbo punjenjem i smanjenjem radne zapremnine

Pojava turbo punjenja i smanjenja radne zapremnine, kod koje se veći motor s prirodnom aspiracijom zamjenjuje manjim motorom s prisilnim punjenjem, stvara izrazito zahtjevan okoliš u kojem se konvencionalni dizajn ventilske kinematike gura do krajnjih granica.

Osnovni uzrok je drastično povećanje tlaka i temperature u cilindru. Mali motor s turbopunjačem u stanju je generirati visok tlak u usporedbi s velikim motorom bez turbo punjenja. To stvara veliki pritisak na stražnji dio izduvnog ventila tijekom procesa izgaranja, te čini komoru vrlo vručom. Ovi uvjeti mogu uzrokovati da tradicionalni materijali puze pod toplinom, korodiraju i troše se. Štoviše, kako bi mali motor imao sposobnost visokih okretaja (što je tajna veće snage), razvodni mehanizmi moraju biti lakši i jači kako bi osigurali stabilnost pri visokim okretajima u minuti. Stariji dizajni možda ne osiguravaju potrebnu optimizaciju mase i čvrstoću materijala jer mogu dopustiti plutajući ventil, deformaciju komponenti i uzrokovati katastrofalne kvarove. Razvodni mehanizam više nije samo mehanički slijednik, već mora biti dinamičan, robusan sudionik u procesu izgaranja pod visokim tlakom.

Uloga laganih, a istodobno izdržljivih materijala u razvodnim mehanizmima sljedeće generacije

Ključ za rješavanje ovih suvremenih pitanja je taktička upotreba novih materijala i precizno inženjerstvo. Nova generacija ventilske kinematike ukazuje na to da je ona ne samo lagana kako bi osigurala stabilnost pri visokim okretajima, već također ima visoku razinu izdržljivosti kako bi otporila toplini i tlaku.

To će uključivati prelazak s uobičajenih legura na čelike visokih performansi, toplinski otporne nikalne superlegure na bazi nikla kod proizvodnje izduvnih ventila te visokotehnološke titanove legure kod proizvodnje usisnih ventila u modelima visoke klase. Ove legure imaju bolji omjer čvrstoće i težine, a istovremeno otpornije su na umor, oksidaciju i termičko mekanjenje. U tom smislu, opruge ventila zahtijevaju žicu visoke vlačne čvrstoće koja je iznimno čista s točnim prevlacima kako bi se riješili problemi trenja i prigušivanja.

Bavimo se proizvodnjom ovih ključnih komponenti, koje proizvodi Suzhou Topu Engine Parts Co., Ltd. Dizajniramo dijelove koji osiguravaju izdržljivost potrebnu pri tlakovima s turbo punjačem, čvrstoću potrebnu za dinamička opterećenja u VVT sustavima te lagani dizajn neophodan za učinkovito radovanje pri visokim brzinama. Na taj način pružamo nužnu osnovu na kojoj današnji dizajni motora mogu ostvariti svoj maksimalni učinak u pogledu performansi, učinkovitosti i vijeka trajanja.