Inżynierowie od ponad wieku próbują pokonać największego wroga silników spalinowych: tarcie. Wewnątrz górnej części silnika metalowe elementy toczą zaciętą walkę z dużą prędkością.
Nigdzie tarcie to nie jest bardziej szkodliwe niż w punkcie styku obracającego się wałka rozrządu z popychaczem zaworów (popychaczem). To ślizgowe działanie metalu o metal wytrzymuje ogromne ciśnienie, wymuszając otwarcie zaworów silnika poprzez działanie ciężkich stalowych sprężyn oporowych. Tradycyjnie, jeśli olej silnikowy stanie się zbyt gorący, zbyt rzadki lub zbyt brudny, wałek rozrządu szybko się zaciera i niszczy górną część popychacza.
Aby rozwiązać ten problem w ekstremalnych przypadkach użytkowania, czołowy producent popychaczy zaworów , dążąc do najwyższego poziomu trwałości, wykorzystuje obecnie rozwiązanie klasy lotniczej: powłokę Diamond-Like Carbon (DLC) . Przyjrzyjmy się dokładnie, dlaczego popychacze zaworów z powłoką DLC rewolucjonizują konstrukcje silników o dużym obciążeniu i wydłużają ich żywotność w zastosowaniach komercyjnych.
Czym jest Diamond-Like Carbon (DLC)?
Większość ludzi postrzega diamenty wyłącznie jako biżuterię. Jednak dla inżyniera diament stanowi najdoskonalszy materiał konstrukcyjny. Jest najtwardszą substancją występującą naturalnie na Ziemi i charakteryzuje się niezwykle niskim współczynnikiem tarcia.
DLC (Diamond-Like Carbon) to specjalistyczna powłoka nanokompozytowa, która łączy w sobie najbardziej pożądane właściwości prawdziwego diamentu — ekstremalną twardość, dużą odporność na zużycie i wysoką śliskość — i wiąże je chemicznie bezpośrednio z powierzchnią metalowych części samochodowych.
W przeciwieństwie do tradycyjnych metod, takich jak zasadowa powłoka azotkowa czy chromowanie (które jedynie utwardzają stal), powłoka DLC przekształca samą powierzchnię popychacza. Nakładana w zaawansowanych technologicznie komorach próżniowych metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD), czarna, szklista powłoka to nie tylko warstwa fizyczna; wiąże się ona chemicznie ze stalą. Ostateczna powłoka ma zazwyczaj grubość zaledwie kilku mikroskopijnych mikronów, ale matematycznie potraja żywotność układu rozrządu.
Dokumenty techniczne dotyczące układów rozrządu opracowane przez dział inżynieryjny MS Motorservice dowodzą, że powłoki DLC znacząco obniżają współczynnik tarcia do wartości bliskiej 0,05, zapewniając ratujące życie ekstremalne smarowanie graniczne podczas zimnych uruchomień silnika.
Zalety powłoki DLC w porównaniu z twardym chromem
1. Ekstremalna redukcja tarcia
„Szklista” natura powłoki DLC oznacza, że charakteryzuje się ona wyjątkowo niskim współczynnikiem tarcia. Kiedy ciężka stalowa krzywka wałka rozrządu gwałtownie przesuwa się po tradycyjnym stalowym popychaczu mechanicznym , generuje ogromne ciepło i wymaga grubej warstwy oleju wyścigowego o dużej zawartości ZDDP, aby przetrwać. Popychacz DLC przesuwa się po wałku rozrządu tak lekko, że drastycznie obniża temperaturę oleju roboczego i uwalnia utraconą wcześniej moc.
2. Ulepszona ochrona w porównaniu ze standardową powłoką azotkową
Zdecydowana większość zużycia silnika następuje dokładnie w chwili uruchomienia zimnego silnika. Ciężki olej opada do miski olejowej przez noc, pozostawiając górny układ rozrządu całkowicie suchym przez dwie sekundy, zanim pompa oleju nadrobi straty. Ponieważ powłoki DLC są z natury śliskie, zapewniają spektakularne „suche smarowanie”, całkowicie chroniąc układ rozrządu przed zatarciem podczas agresywnego rozruchu na zimno.
3. Możliwość obsługi agresywnych profili wałka rozrządu
W wyścigach lub ciężkich silnikach Diesla, konstruktorzy silników stosują masywne, agresywne wałki rozrządu, które otwierają zawory dolotowe z niewiarygodną prędkością i ciśnieniem. To ekstremalne ciśnienie geometryczne powoduje powstawanie wżerów (mikropęknięć) i zatarć w tradycyjnej stali hartowanej powierzchniowo. Twarda jak diament struktura kratownicowa powłoki DLC nie ulega wżerom, bez trudu wytrzymując nacisk sprężyn, który zmiażdżyłby standardowy element OEM.
Czy popychacze DLC są potrzebne w każdym silniku?
Ponieważ nałożenie nieskazitelnej powłoki DLC wymaga wielomilionowego sprzętu do osadzania z fazy gazowej, komponenty te są znacznie droższe, gdy pochodzą od dystrybutora części silnikowych.
W przypadku całkowicie standardowego, codziennego samochodu, którym jeździ się po zakupy, standardowa, hartowana stal OEM jest w zupełności wystarczająca. Ogromny koszt części DLC jest matematycznie przesadą w przypadku dojazdów do pracy przy niskich obrotach.
Jeśli jednak budujesz silnik, który regularnie przekracza 7000 obr./min, bierzesz udział w długich wyścigach wytrzymałościowych lub zarządzasz flotą ciężkich samochodów ciężarowych z silnikami Diesla, gdzie przestoje kosztują tysiące dolarów dziennie, DLC nie jest przesadą. To bardzo strategiczna inwestycja. Koszt początkowy jest natychmiast niwelowany, ponieważ zapobiega pojedynczej, katastrofalnej awarii wałka rozrządu.
Ulepsz swoje konstrukcje dzięki wiodącej technologii Valvetrain
Kiedy eksploatujesz silniki do granic ich możliwości fizycznych, nie możesz ryzykować, decydując się na produkcję średniej klasy. Twoja firma potrzebuje sprawdzonego, zaawansowanego technologicznie partnera OEM .
TOPU to uznany na całym świecie producent popychaczy zaworowych , posiadający certyfikat IATF 16949, oraz kompleksowy dostawca części do silników. Dysponując zaawansowanymi, własnymi urządzeniami do obróbki powierzchni i szlifowania CNC, oferujemy szeroki wybór, od głębokiego nawęglania ciągłego po elitarne popychacze zaworowe z powłoką DLC, przeznaczone do ekstremalnych zastosowań wyścigowych i komercyjnych pod dużym obciążeniem.
Zaopatrujemy czołowe marki samochodowe, dynamiczne zespoły wyścigowe i dużych dystrybutorów międzynarodowych na całym świecie. Jeśli chcesz wyeliminować tarcie w układzie rozrządu i znacząco udoskonalić swoją linię produktów, skontaktuj się z TOPU już dziś , aby omówić niestandardowe zastosowania i opcje hurtowych DLC.