發(fā)動(dòng)機(jī)閥材料高溫試驗(yàn)研究

刊名：Wear（英）

刊期：2015年第15期

作者：Luis Alberto Breda Mascarenhas et al

編譯：王瑩

汽車行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)是減小發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸并提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率。在發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮和燃燒階段，發(fā)動(dòng)機(jī)閥和閥座的功能是保證空氣和可燃物質(zhì)的進(jìn)入，以及燃燒氣體的輸出。因此，在高效率的發(fā)動(dòng)機(jī)中，閥和閥座是最關(guān)鍵的部件。為了確保其工作的穩(wěn)定性，同時(shí)提供清潔的燃燒和較低排放，選擇正確的材料是必要的。排氣溫度高、閥的速度和較高工作壓力是引起閥和閥座磨損的幾個(gè)重要參數(shù)。面對(duì)嚴(yán)峻的工作環(huán)境，閥材料必須具備良好的可加工性、高耐磨性、良好的機(jī)械強(qiáng)度和抗疲勞性、耐腐蝕性。然而，開發(fā)新材料的測(cè)試大部分局限于較低的溫度。

設(shè)計(jì)了一個(gè)可用于高溫測(cè)試的閥和閥座試驗(yàn)機(jī)，而試驗(yàn)必須能精確反應(yīng)閥和閥座真實(shí)的工作狀況。評(píng)估包括試驗(yàn)的設(shè)計(jì)、測(cè)試材料的選擇、測(cè)試部件的裝配、參數(shù)的定義、去除閥和閥座、部件的清洗和試驗(yàn)材料等。試驗(yàn)要結(jié)合不同的材料和因素設(shè)計(jì)，閥和閥座必須成對(duì)使用。閥和閥座的硬度和韌度應(yīng)接近以使它們具有較長(zhǎng)的壽命。為了避免噪聲和系統(tǒng)誤差，試驗(yàn)的設(shè)計(jì)必須是隨機(jī)的。進(jìn)行試驗(yàn)后，要對(duì)閥和閥座的材料進(jìn)行評(píng)價(jià)。試驗(yàn)機(jī)如圖1所示。

為了評(píng)估所提出方法和設(shè)備所得結(jié)果的重要性和可靠性，對(duì)使用8對(duì)閥和閥座進(jìn)行3個(gè)系列的試驗(yàn)。①對(duì)比不同材料閥和閥座在不同溫度下的材料特性；②對(duì)比不同材料閥和閥座在不同溫度和不同負(fù)荷下的材料性能；③對(duì)比不同材料閥和閥座在不同溫度、負(fù)荷及不同負(fù)荷施加頻率下的材料特性。將試驗(yàn)結(jié)果在統(tǒng)計(jì)軟件Minitab中進(jìn)行分析。結(jié)果表明，此試驗(yàn)裝置可降低開發(fā)新閥和閥座材料的時(shí)間，并考慮了它們?cè)诟邷叵碌墓ぷ魈匦浴?/p>