Application de la métallurgie des poudres dans les automobiles

Nous savons que de nombreuses pièces automobiles sont des engrenages, et ces engrenages sont fabriqués par métallurgie des poudres. Avec le développement de l'industrie automobile chinoise et l'amélioration des exigences d'économie d'énergie et de réduction des émissions, l'application de la technologie de la métallurgie des poudres dans l'industrie automobile. De plus en plus, de plus en plus de pièces métalliques seront produites par métallurgie des poudres. À l'heure actuelle, l'utilisation moyenne de produits de métallurgie des poudres par voiture en Europe est de 14 kg, le Japon est de 9 kg, les États-Unis ont atteint 19,5 kg ou plus et devraient atteindre 22 kg dans les prochaines années. À l'heure actuelle, la quantité moyenne de produits de la métallurgie des poudres par automobile en Chine n'est que de 5 à 6 kg. Compte tenu des facteurs d'économie d'énergie et de réduction des émissions, les entreprises nationales utiliseront davantage de procédés de métallurgie des poudres pour produire des pièces automobiles à l'avenir.

La distribution des pièces de métallurgie des poudres dans les automobiles est illustrée à la figure 2. Parmi elles, il y a des pièces d'amortisseur, des guides, des pistons et des sièges de soupape bas dans le châssis; Capteurs ABS, plaquettes de frein, etc. dans le système de freinage; les pièces de la pompe comprennent principalement des composants clés dans la pompe à carburant, la pompe à huile et la pompe de transmission; moteur Il y a des conduits, des courses, des bielles, des carters, des composants clés du système de calage variable des soupapes (VVT) et des roulements de tuyau d'échappement, etc. la transmission a des composants tels qu'un moyeu synchrone et un porte-satellites.

Avec l'amélioration des exigences d'économie d'énergie et de réduction des émissions pour les automobiles, ces dernières années, les pièces VVT, les pompes variables et les pièces de la pompe de surpression de freinage ont été largement développées et appliquées dans ces trois catégories de pièces automobiles à économie d'énergie et à réduction des émissions. .

VVT ou VCT (Variable Cam Timing System) ajuste la phase de la came du moteur via le système de commande et d'exécution équipé, de sorte que le temps d'ouverture et de fermeture des soupapes change avec le régime du moteur pour améliorer l'efficacité de charge. , un système qui augmente la puissance du moteur. Les actionneurs des systèmes VVT ou VCT - les composants de base du phaser, du stator, du rotor et des embouts sont principalement de la métallurgie des poudres.

Le principe est d'ajuster le volume d'admission et d'échappement et le temps et l'angle d'ouverture et de fermeture des soupapes en fonction du fonctionnement du moteur pour optimiser la quantité d'air entrant, améliorer l'efficacité de la combustion et réduire les émissions. Ses avantages sont l'économie de carburant et l'augmentation de puissance.

En 1980, Alfa Romeo a utilisé pour la première fois la technologie VVT; en 1989, Honda a utilisé pour la première fois la technologie VVT avec une capacité de levée de soupape variable; en 2001, BMW a remplacé le VVT par un accélérateur traditionnel pour la première fois.

Il existe différents noms pour les différentes sociétés automobiles de la technologie, telles que VVT-i de Toyota, VTEC et i-VTEC de Honda, MIVEC de Mitsubishi, CVVT de Nissan et VCT de sociétés européennes et américaines, qui sont des technologies différentes. Les actionneurs du système VVT ou VCT - le pignon, le stator, le rotor (voir la figure 3) et les embouts du phaser sont principalement des procédés de métallurgie des poudres.

L'utilisation de la technologie VVT est conforme à la tendance du développement international de la technologie automobile, à savoir l'économie d'énergie, la miniaturisation, la légèreté et l'économie de carburant. Selon la détection réelle d'une entreprise nationale, la voiture économique avec un déplacement de 1,3 L peut augmenter la puissance du moteur par la technologie VVT de 4,6% et économiser du carburant de 18,6%.

À l'heure actuelle, la plupart de la pompe à huile moteur et de la pompe à huile de transmission automatique utilisent une pompe à huile quantitative, et la pompe à huile quantitative est généralement une pompe à engrenages externe, une pompe cycloïde à engrènement interne ou une pompe à engrenages interne. Les engrenages de ce type de pompe sont fabriqués selon un procédé de métallurgie des poudres.

Pour la pompe à huile quantitative, le débit d'huile augmente avec l'augmentation du régime moteur et les deux sont linéaires. Afin d'assurer la sortie d'huile minimale à faible vitesse et la pression d'huile minimale à haute vitesse, la pompe à huile sera conçue pour être plus grande, ce qui impose des exigences plus élevées sur la disposition du compartiment moteur. Dans le même temps, lorsque le moteur est à haut régime, l'excès d'huile reviendra du circuit d'huile, entraînant une augmentation de la consommation d'énergie du moteur. La pompe à huile variable ajustera la pression d'huile et la quantité d'huile en fonction de l'état de fonctionnement du moteur, de manière à atteindre l'objectif d'économie de carburant.

Selon les données de recherche, dans le moteur avec une pompe à huile à cylindrée fixe, lorsque la vitesse est> 2500r / min, environ 50% de l'huile de puissance reflue directement vers l'entrée de la pompe à huile ou le carter d'huile à travers la soupape de surpression, apportant de l'énergie. Déchets; l'utilisation de pompes à huile variables au lieu de pompes à huile quantitatives peut généralement économiser 2% à 5% de carburant et les émissions de CO2 de 1% à 2%.

Les pompes à cylindrée variable ont généralement un type de structure tel qu'une pompe à engrenage externe, une pompe à palettes et une pompe à palettes. Pompe à engrenage externe telle que le projet EA888 de Volkswagen, dont l'une a une position axiale fixe de l'engrenage, et l'autre direction axiale de l'engrenage est ajustée avec la pression. Lorsque la vitesse de ralenti, les deux vitesses sont en prise. Lorsque la vitesse augmente, la pression de la pompe suit également. Lorsque la pression est augmentée, la partie d'engrènement du ressort de compression est raccourcie, de sorte que le débit de la pompe à huile peut être ajusté à tout moment. Les engrenages de ces pompes sont fabriqués par un procédé de métallurgie des poudres.

La pompe variable à palettes (voir Fig. 4) est principalement composée d'un stator, d'un rotor et d'une aube, le stator et le rotor étant tous deux des pièces de métallurgie des poudres. La pompe variable à palettes fonctionne en ajustant l'excentricité par pression pour ajuster le débit.

Le principe de la pompe variable à palettes est fondamentalement le même que celui de la pompe variable à palettes et l'excentricité est ajustée pour ajuster le débit. Sa structure est représentée sur la figure 5a, dans laquelle la pièce coulissante est une pièce en acier, la pièce intermédiaire est reliée à la pièce coulissante, la partie extérieure est un manchon coulissant, et le milieu est un rotor, et ces trois pièces sont de la métallurgie des poudres pièces (voir Fig. 5b).

Les véhicules équipés de moteurs à essence, car le moteur est allumé, peuvent générer une pression de vide élevée dans le collecteur d'admission, ce qui peut fournir une source de vide suffisante pour le système de freinage assisté par le vide. La plupart des pompes à vide actuelles sont connectées au collecteur d'admission. Au bureau. Afin de répondre aux exigences élevées en matière d'émissions et de protection de l'environnement, le moteur à injection directe d'essence ne peut pas fournir le même niveau de pression de dépression au niveau du collecteur d'admission pour répondre aux exigences du système de suralimentation des freins à dépression. Par conséquent, une pompe à vide doit être installée.

Pour les véhicules à moteur diesel, le même niveau de pression de vide ne peut pas être fourni au niveau du collecteur d'admission car le moteur est brûlé sous pression, donc une pompe à vide est nécessaire pour fournir une source de vide. La puissance de la pompe à vide (voir figure 6) est obtenue directement du moteur. La puissance est entraînée par le couplage de la métallurgie des poudres pour entraîner le rotor de métallurgie des poudres (voir figure 7), puis entraîner la vanne en plastique. Le rotor et la chambre de pompe ont une certaine excentricité. La rotation de la plaque de soupape génère un vide, et enfin l'effet d'assistance au freinage est terminé. Ce type de pompe à vide a été développé principalement pour répondre aux exigences élevées d'émissions des moteurs à essence et diesel, et a joué un rôle dans la réduction des émissions.

Ce qui précède concerne l'application de la technologie de la métallurgie des poudres dans l'industrie automobile. Que ce soit en poids ou en nombre de pièces, la proportion d'engrenages de métallurgie des poudres dans les automobiles et les motos est bien supérieure à celle des pièces de métallurgie des poudres dans d'autres domaines. Avec le développement de l'industrie automobile chinoise et l'amélioration des exigences en matière d'économie d'énergie et de réduction des émissions, de plus en plus de pièces métalliques seront produites par la métallurgie des poudres.