Razvoj materijala koji mogu da otpore visokim temperaturama je vrlo važan u savremenom automobilskom inženjerstvu. Kako su motori postajali efikasniji i moćniji, proizvođači traže materijale koji mogu da izdrže veće temperature i tlak. Govori se o najnovijim napredcima u materijalima koji štite od topline za motorno klape, sa naglaskom na osiguravanje pouzdanosti klape u teškim uslovima.
Ostanak hladnim pod pritiskom: Novi materijali za jače motore
Inovacija je stalna u automobilskoj industriji, namenjena izgradnji jačih i ujedno efikasnijih motora od strane proizvođača. Kako se motori ubrzavaju sa više cilindara, oni takođe postaju žesniji od običnog, što znači da su potrebni bolji materijali za upravljanje sa toplinom. Motorni klape obično su bile izrađivane od nerđajućeg čelika i titanija, ali kako inženjeri traže bolje rezultate, sada se koriste nove kompozitne materijale.
Popularan i obećavajući vrsta materijala su nikl-temeljni superlegure. Takvi superleguri su pravljene tako da još uvijek imaju veliku čvrstoću i da su zaštićene od oksidacije na temperaturama iznad 1.000 stepeni Celzijus. Zbog njihove čvrstoće pri visokim temperaturama, one su odlične kao zapaljive klape. Takođe, hvaljući svojoj laki težini i otpornosti na topline, keramičke matricne kompoziti (CMC) postaju sve popularniji jer pomažu u povećanju gorivne ekonomije.
Šta je sljedeće u tehnologiji otpornih, visoko-toptinskih zapaljivih klapa
Dok napredujemo, automobilska industrija planira da iskoristi nove materijale i tehnologiju kako bi pomogla ventilima da traju i da izdrže visoke temperature. Na primer, napredne keramike su se pokazale korisnim jer mogu da izdrže visoke temperature. Ipak, hrapavost je problem koji istraživači pokušavaju da reše radom na novim vrstama kompozita.
Mnogi su takođe zainteresovani za metalno-matricne kompozitne materijale (MMK). Metali mešani sa drugim supstance kao što su keramike ili vlakna daju MMK poboljšane termičke i mehaničke osobine. Zbog svoje jačine, niske težine i otpornosti na vrućinu, kompoziti izgledaju veoma obećavajuće za korišćenje u motornoj ventilima u budućnosti.
Vidimo neke od najuzbuđujućih promena u aditivnoj proizvodnji, koju poznajemo kao 3D štampu. Zbog ove tehnologije, ventilator može biti dizajniran na složeniji način da bi omogućio bržu cirkulaciju vazduha unutra i van, što pomaže motorima koji su izloženi visokim temperaturama. Distribucija materijala samo tamo gde je to važno omogućava ventilmotorima da dobro funkcionišu i traju dugo.
Izbor pravih materijala za dugotrajne motornike
Izbor odgovarajućih materijala za motornike je neophodan da bi oni preživeli trudne uslove uzgaranja motora. Izabrani materijal treba da reši njegovu teplovodnost, otpornost na koroziju i snagu. Klasični materijali nastoje da se opravdaju, ali traženje efikasnijih i čišćih automobila znači da treba da pretražujemo druge opcije.
Važno je proceniti da li će upotreba superlegura i keramika donijeti dovoljno dodatne vrednosti u odnosu na glavne materijale. Dobro primer je azotirana čelika koja ima poboljšanu otpornost na iznosenje zahvaljujući posebnom procesu tvrđenja površine po umerenoj ceni. Kada se radi na visoko performantnim ili specializovanim motorima, korišćenje skupih high-tech materijala može ih učiniti trajnijim i pouzdanijim u radu.