Išmetimo kolektorius yra prijungtas prie variklio cilindrų bloko, surenkant išmetamąsias dujas iš kiekvieno cilindro ir nukreipiant jas į išmetimo kolektorių skirtingais vamzdynais.
Išmetimo kolektorius yra prijungtas prie variklio cilindrų bloko, surenkant išmetamąsias dujas iš kiekvieno cilindro ir nukreipiant jas į išmetimo kolektorių, skirtingais vamzdynais. Pagrindiniai reikalavimai jai yra sumažinti pasipriešinimą išmetamosioms dujoms ir išvengti abipusių cilindrų trukdžių. Kai išmetamosios dujos yra pernelyg koncentruotos, tarp cilindrų atsiras abipusiai trukdžiai, tai yra, kai vienas cilindras išsikrauna, jis susiliečia su neišvalytomis kitų cilindrų išmetamosiomis dujomis. Tai padidins išmetamųjų dujų pasipriešinimą ir sumažins variklio išėjimo galią. Išeitis – kiek įmanoma atskirti kiekvieno cilindro išmetamąsias dujas, skiriant po vieną atšaką kiekvienam cilindrui arba po vieną atšaką dviem cilindrams, o kiekvieną atšaką padaryti kuo ilgesnę ir nepriklausomą, kad būtų sumažinta abipusė dujų įtaka skirtinguose vamzdžiuose. .
Trumpas įvadas
Išmetimo kolektorius yra divergentinis vamzdynas, sujungtas su variklio cilindrų bloku, kuris koncentruoja išmetamąsias dujas iš kiekvieno cilindro ir nukreipia jas į išmetimo kolektorių. Pagrindiniai reikalavimai jai yra sumažinti pasipriešinimą išmetamosioms dujoms ir išvengti abipusių cilindrų trukdžių. Kai išmetamosios dujos yra pernelyg koncentruotos, tarp cilindrų atsiras abipusiai trukdžiai, tai yra, kai vienas cilindras išsikrauna, jis susiliečia su neišvalytomis kitų cilindrų išmetamosiomis dujomis. Tai padidins išmetamųjų dujų pasipriešinimą ir sumažins variklio išėjimo galią. Išeitis – kiek įmanoma atskirti kiekvieno cilindro išmetamąsias dujas – kiekvienam cilindrui po vieną atšaką arba dviem cilindrams – kiekvieną atšaką padaryti kuo ilgesnę ir formesnę, kad būtų sumažinta abipusė dujų įtaka skirtinguose vamzdžiuose. . Siekiant sumažinti pasipriešinimą išmetamosioms dujoms, kai kurie lenktyniniai automobiliai išmetimo kolektoriams gaminti naudoja nerūdijančio plieno vamzdžius.
Išmetimo kolektorius turi atsižvelgti į variklio galią, variklio degalų ekonomiją, išmetamųjų teršalų standartus, variklio kainą, suderinamą automobilio priekinės kabinos išdėstymą ir temperatūros lauką.
Dažniausiai naudojami išmetimo kolektoriai skirstomi į du tipus pagal medžiagas ir apdirbimo technologiją: ketaus ir nerūdijančio plieno.
Išmetimo kolektoriaus medžiagų charakteristikos ir reikalavimai
Ankstyvieji automobilių varikliai turėjo mažą galią svorio vienetui, mažą kuro degimo efektyvumą, o išmetamųjų dujų temperatūra neviršijo 500 laipsnių. Pagerėjus automobilio variklio efektyvumui, išmetamųjų dujų temperatūra pakilo iki 600-650 laipsnio. Pastaraisiais metais išsivysčiusios šalys nuolat tobulino savo automobilių išmetamųjų dujų emisijos standartus, o taikant katalizinę technologiją ir sliekinės pavaros turbokompresoriaus technologiją žymiai padidėjo išmetimo kolektorių darbinė temperatūra, pasiekusi daugiau nei 750 laipsnių. Variklio veikimui ir toliau gerėjant, išmetimo kolektoriaus darbinė temperatūra taip pat padidės. Tuo pačiu metu, tobulėjant variklių technologijoms, išmetimo kolektorių struktūra tapo sudėtingesnė. Be to, dirbant cikliškomis kintamos temperatūros sąlygomis, reikia, kad išmetimo kolektoriaus medžiagos būtų ne tik geros aukštos temperatūros, bet ir geros liejimo savybės. Todėl išmetimo kolektoriaus medžiaga turi turėti šias charakteristikas.
Geras antioksidacinis veikimas aukštoje temperatūroje
Išmetimo kolektorius ilgą laiką veikia cikliškai aukštoje temperatūroje, o medžiagų antioksidacinės savybės aukštoje temperatūroje tiesiogiai veikia išmetimo kolektoriaus tarnavimo laiką. Paprastas ketus akivaizdžiai negali atitikti reikalavimų, todėl į medžiagą reikia pridėti lydinio elementų, kad būtų pagerintas atsparumas oksidacijai aukštoje temperatūroje.
Stabili mikrostruktūra
Nuo kambario temperatūros iki darbinės temperatūros medžiaga turėtų kuo labiau sumažinti fazių perėjimą arba vengti jų. Kadangi fazių perėjimas gali sukelti tūrio pokyčius, dėl kurių atsiranda vidinė įtampa arba deformacija, o tai turi įtakos gaminio veikimui ir eksploatavimo trukmei. Todėl geriausia, kad matricinė medžiaga būtų stabilios ferito arba austenito struktūros. Aukštos temperatūros sąlygomis veikiančių ketaus dalių gedimo būdas daugiausia pasireiškia korozija esant aukštai temperatūrai. Po sudedamųjų fazių oksidacijos struktūroje (pvz., grafito anglies) oksido tūris yra didesnis nei pradinis tūris, todėl liejinys negrįžtamai plečiasi.
Palyginti su trijų grafito formų dribsnių, sliekų ir rutulinių formų, ketaus su sferiniu grafitu pasižymi geriausiu atsparumu aukštai temperatūrai. Priežastis ta, kad ketaus kietėjimo proceso metu grafito dribsniai auga kaip pagrindinė fazė. Pasibaigus eutektiniam kietėjimui, grafitas kiekviename eutektiniame klasteryje sudaro ištisinę šakotą trimatę būseną. Esant aukštai temperatūrai, kai deguonis įsiskverbia į metalo vidų, grafitas po oksidacijos suformuoja mikrokanalą, pagreitindamas oksidacijos procesą. Kai formuojasi sferinis grafitas, jis išauga iki tam tikro dydžio ir yra apsuptas matricos kaip izoliuotas rutulys. Oksidavus grafito rutulį, nesusidaro kanalas, kuris susilpnina tolesnį oksidacijos procesą. Todėl kaliojo ketaus atsparumas oksidacijai aukštoje temperatūroje yra geresnis nei kitų grafito formų, o oksiduotų porų įtaka ketaus stiprumui aukštoje temperatūroje yra mažesnė nei kitų grafito formų. Šliaužiantis grafitas yra tarp jų.
Mažas šiluminio plėtimosi koeficientas
Mažas šiluminio plėtimosi koeficientas yra naudingas norint sumažinti išmetimo kolektoriaus šiluminį įtempį ir deformaciją bei pagerinti gaminio eksploatacines savybes ir tarnavimo laiką.
Puikus stiprumas aukštoje temperatūroje
Turi atitikti gaminiui būtinus stiprumo reikalavimus, kai naudojamas aukštoje temperatūroje.
Geras proceso našumas ir maža kaina
Karščiui ir aukštai temperatūrai atsparių metalų yra daug rūšių, tačiau dėl sudėtingos išmetimo kolektorių formos išmetimo kolektorių gamybai naudojamos medžiagos turi būti gerai apdorojamos, o jų kaina turi atitikti masinės gamybos reikalavimus. automobilių pramonė.