Останні тенденції у тепловідпорних матеріалах для автотранспортних клапанів двигуна

Розробка матеріалів, що можуть опорнуватися високим температурам, дуже важлива в сучасному автомобільному інженерінгу. Оскільки двигуни стають більш ефективними і потужними, виробникам потрібні матеріали, які можуть витримувати кращий жар і тиск. Це стосується останніх досягнень у матеріалах, що захищають від жару для клапанів автомобільних двигунів, з акцентом на забезпечення надійності клапанів у складних умовах.

Залишаючись прохолодним під тиском: нові матеріали для більш гарячих двигунів

Інновації неперервно впроваджуються у автоперевезеннях, щоб створювати більш міцні та ефективні двигуни. Коли двигуни прискорюються завдяки більшому числу циліндрів, вони також нагріваються сильніше за звичайне, що вимагає кращих матеріалів для боротьби із теплом. Клапанів двигуна звичайно виготовлялися з нерозчинної сталі та титану, але коли інженери шукають кращих результатів, тепер використовуються нові композитні матеріали.

Популярним і перспективним видом матеріалів є никелеві супeralloys. Такі супeralloys розроблені таким чином, щоб мати високу міцність та захищатися від окислення при температурах більше 1000 градусів Цельсія. Завдяки їхньому високотемпературному стійкому характеру, вони добре підходять для клапанів двигунів. Також завдяки своєму легкому вазі та стійкості до тепла, керамічні матричні композити (CMCs) набувають популярності через те, що допомагають збільшувати паливну економічність.

Що далі у технологіях стійких, високотемпературних клапанів двигунів

Зараз, рухаючись вперед, автопром сплановує отримувати користь від нових матеріалів і технологій, щоб допомогти клапанам тривалише працювати та витримувати високу температуру. Наприклад, сучасні керамічні матеріали виявили свою корисність, оскільки вони можуть витримувати високі рівні тепла. Проте, хрупкість є проблемою, над якою дослідники намагаються шукати рішення, розробляючи нові типи композитних матеріалів.

Багато хто також зацікавлений у металевих матричних композитах (MMC). Метали, змішані з іншими речовинами, такими як кераміка або волокна, надають MMC покращені термічні та механічні характеристики. Дяки своїй міцності, невеликій вагі та стійкості до тепла, композитні матеріали виглядають дуже перспективними для використання у двигунних клапанах у майбутньому.

Ми спостерігаємо деякі з найцікавіших змін у додатковому виробництві, яке ми знаємо як 3D-друкування. За допомогою цієї технології клапани можуть бути запроектовані складним чином для швидшого випуску повітря, що допомагає двигунам, які піддаються високим температурам. Розподілення матеріалу лише там, де це важливо, дозволяє клапанам двигуна добре працювати і довго тривати.

Вибір правильних матеріалів для тривалих клапанів двигуна

Вибір правильних матеріалів для клапанів двигуна необхідний для того, щоб вони витримали важкі умови роботи двигуна внутрішнього згоряння. Тип вибраного матеріалу має враховувати його теплопровідність, стійкість до корозії та міцність. Класичні матеріали постійно приносять користь, але зроблення автомобілів ефективнішими та чистішими означає, що нам слід шукати інші варіанти.

Важливо оцінити, чи принесе використання супeralloys та кераміки достатньо додаткової вартості у порівнянні з основними матеріалами. Добрий приклад - азотувана сталь, яка має покращену стійкість до зношення завдяки особливому процесу поверхневого закріплення за розумну ціну. Коли йде мова про високопродуктивні або спеціалізовані двигуни, використання дорогих високотехнологічних матеріалів може зробити їх більш тривалими та надійними.