Keitimai vidaus degimo variklyje buvo ženkliai transformuoti siekiant padidinti efektyvumą, sumažinti išmetamų teršalų kiekį ir didinti specifinį našumą. Kitos technologijos, tokios kaip pažangaus kintamojo vožtuvų valdymo (VVT) ir turbospaudžiamo mažinimo naudojimas, šiandien yra norma ir suteikia įspūdingą našumą iš mažesnių darbinių tūrių. Tačiau širdis – variklio vožtuvų mechanizmas – anksčiau nebuvo tokia apkrova, kokia jis patiria dėl šio inžinerinio progreso. Mes, Suzhou Topu Engine Parts Co., Ltd., suprantame, kad šie nauji principai reikalauja naujos kartos detalių, galinčių veikti protingesnėmis ir sunkesnėmis eksploatacinėmis sąlygomis.
Kaip kintamojo vožtuvų valdymo sistemos padidina apkrovą vožtuvams ir spyruoklėms
VVT arba kintamo vožtuvo valdymo technologija yra efektyvumo stebuklas, leidžiantis varikliams optimaliai reguliuoti vožtuvų atsidarymą ir užsidarymą esant įvairiam apsukų diapazonui. Ši elastingumas padidina galia, kuro ekonomiją ir sumažina išmetamų teršalų kiekį. Tačiau tokia inteligencija kainuoja brangiai fiziniams komponentams.
Konkrecios fiksuoto laiko kulisai turi nuspėjamą ir pasikartojančią judėjimo formą. Palyginti su jais, VVT sistemos keičia laiką: sukimo apkrovas ant kulišto perduoda hidrauliniai arba elektroniniai aktuatoriai besikeičiančiu būdu, arba fazė dinamiškai keičiasi. Tai lemia sudėtingesnius apkrovos modelius vožtuvams ir spyruoklėms, kurie dažnai kinta. Vožtuvams gali būti įsakyta atsidaryti ar užsidaryti esant įvairioms cilindro slėgio sąlygoms, dėl ko atsiranda didesnės smūginės jėgos. Svarbiau tai, kad vožtuvo spyruoklės turi platesnį svyravimų dažnių diapazoną ir turi susitvarkyti su taip vadinamu spyruoklės šuoliu ar rezonansu įvairiomis VVT nustatytomis eksploatacinėmis sąlygomis. Pagreitėjęs nuovargio procesas reikalauja aukštesnės kokybės medžiagų, tvirtos struktūros spyruoklių bei tikslaus terminio apdorojimo, kad būtų išvengta gedimų, todėl ypač svarbus yra specialus gamybos procesas ir sistemingas testavimas.
Kodėl tradicinės vožtuvų pavaros nebespėja su turboįkrovos mažinimu
Atsiradus turboįkrovos mažinimui, kai mažesnis priverstinio įsiurbimo variklis keičia didesnį natūraliai įsiurbiamą variklį, kyla labai apkrova sukelianti aplinka, kurioje konvencinė vožtuvų pavaros konstrukcija yra verčiama į kraštutinumus.
Pagrindinė priežastis yra staigus cilindro slėgio ir temperatūros padidėjimas. Mažas variklis su turbokompresoriumi gali sukurti didelį slėgį, palyginti su dideliu be turbo varikliu. Tai sukuria stiprų slėgį išmetimo vožtuvo galinėje dalyje degimo metu ir padaro kamerą labai karštą. Šios sąlygos gali priversti tradicinius medžiagų tipus plastikauti dėl karščio, koroduoti ir nusidėvėti. Be to, siekiant pasiekti mažos galios variklio aukštą apsukų skaičių gebėjimą (kas yra galios išvesties paslaptis), voztuvų mechanizmai turi būti lengvesni ir patvaresni, kad užtikrintų stabilumą esant aukštomis apsukomis. Senesni konstrukcijos gali nepateikti reikiamo masės optimizavimo ir medžiagų stiprumo, nes gali leisti vožtuvų plūdėjimą, deformuoti komponentus ir sukelti katastrofiškus gedimus. Voztuvų mechanizmas jau nebe paprastas mechaninis sekiklis, bet tampa dinamišku, tvirtu dalyviu aukšto slėgio degimo procese.
Lengvų, tačiau ilgaamžių medžiagų vaidmuo naujos kartos voztuvų mechanizmuose
Raktas prie šių dabartinių problemų – naujų medžiagų taktinė naudojimo strategija ir tikslus inžinerijos sprendimai. Naujos kartos vožtuvų mechanizmas reiškia ne tik tai, kad jis yra lengvas, kad galėtų išlaikyti aukštą apsukų stabilumą, bet taip pat turi didelį ilgaamžiškumą, siekiant atlaikyti karštį ir slėgį.
Tai apims įprastų lydinių keitimąsi aukštos kokybės plienais, karščiui atspariais nikeliu pagrįstais superlydiniais išmetimo vožtuvų gamyboje ir aukštos technologijos titano lydiniais įsiurbimo vožtuvų gamyboje aukščiausios klasės modeliuose. Šie lydiniai pasižymi geresniu stiprumo ir svorio santykiu, taip pat atsparumu nuovargiui, oksidacijai ir šiluminiam minkštėjimui. Tuo pačiu metu vožtuvų spyruoklėms reikalingas aukšto tempimo laidinis, kuris yra itin švarus ir turi tiksliai parinktas dengiančias dangas, skirtas kovoti su trintimi ir slopinimo veiksnių problema.
Mes susiduriame su šių pagrindinių komponentų gamybos meistriškumu, kurį atstovauja „Suzhou Topu Engine Parts Co., Ltd“. Projektuojame dalis, kurios užtikrina reikiamą ilgaamžiškumą turbina varomuose slėgiuose, reikiamą stiprumą VVT sistemų dinaminėms apkrovoms ir reikiamą lengvumo savybę efektyviam aukšto dažnio veikimui. Taip mes sukuriame būtiną bazę, leidžiančią šiuolaikinėms variklių konstrukcijoms pasiekti maksimalų našumą, efektyvumą ir tarnavimo laiką.