Zastosowanie metalurgii proszków w samochodach

Wiemy, że wiele części samochodowych to konstrukcje przekładni, a te przekładnie są wytwarzane metodą metalurgii proszków. Wraz z rozwojem chińskiego przemysłu motoryzacyjnego i poprawą wymagań dotyczących oszczędności energii i redukcji emisji, zastosowanie technologii metalurgii proszków w przemyśle motoryzacyjnym. Coraz więcej i więcej części metalowych będzie produkowanych metodą metalurgii proszków. Obecnie średnie zużycie produktów metalurgii proszków na samochód w Europie wynosi 14 kg, Japonia 9 kg, Stany Zjednoczone osiągnęły 19,5 kg lub więcej i oczekuje się, że osiągnie 22 kg w ciągu najbliższych kilku lat. Obecnie średnia ilość produktów metalurgii proszków na samochód w Chinach wynosi tylko 5-6 kg. Biorąc pod uwagę czynniki oszczędności energii i redukcji emisji, przedsiębiorstwa krajowe będą w przyszłości wykorzystywać więcej procesów metalurgii proszków do produkcji części samochodowych.

Rozmieszczenie części metalurgii proszków w samochodach pokazano na rycinie 2. Wśród nich znajdują się części amortyzatora, prowadnice, tłoki i niskie gniazda zaworów w podwoziu; Czujniki ABS, klocki hamulcowe itp. W układzie hamulcowym; części pompy obejmują głównie kluczowe elementy pompy paliwa, pompy olejowej i pompy przekładniowej; silnik Są to przewody, wyścigi, korbowody, obudowy, kluczowe elementy zmiennego układu rozrządu (VVT) i łożyska rur wydechowych itp .; przekładnia ma takie elementy, jak synchroniczny hub i nośnik planetarny.

Wraz z poprawą wymagań w zakresie oszczędności energii i redukcji emisji w samochodach, w ostatnich latach szeroko rozpowszechniono części VVT, pompy zmienne i części pompy próżniowej wspomagającej hamowanie i zastosowano je w tych trzech kategoriach części samochodowych do oszczędzania energii i redukcji emisji .

VVT lub VCT (Variable Cam Timing System) reguluje fazę krzywki silnika poprzez wyposażony układ sterowania i wykonania, dzięki czemu czas otwierania i zamykania zaworu zmienia się wraz z prędkością obrotową silnika w celu poprawy wydajności ładowania. , system, który zwiększa moc silnika. Siłowniki systemów VVT lub VCT - podstawowe elementy fazera, stojana, wirnika i zaślepek to głównie metalurgia proszków.

Zasadą jest dostosowanie objętości wlotu i wydechu oraz czasu i kąta otwarcia i zamknięcia zaworu w zależności od pracy silnika, aby zoptymalizować ilość napływającego powietrza, poprawić wydajność spalania i zmniejszyć emisje. Jego zalety to oszczędność paliwa i zwiększenie mocy.

W 1980 r. Alfa Romeo po raz pierwszy zastosowała technologię VVT; w 1989 r. Honda po raz pierwszy zastosowała technologię VVT ze zmiennym skokiem zaworu; w 2001 roku BMW po raz pierwszy zastąpiło VVT tradycyjną przepustnicą.

Istnieją różne nazwy dla różnych firm motoryzacyjnych zajmujących się tą technologią, takich jak Toyota VVT-i, Hondy VTEC i i-VTEC, Mitsubishi MIVEC, Nissan CVVT oraz VCT europejskich i amerykańskich firm, które są różnymi technologiami. Siłowniki systemu VVT lub VCT — koło łańcuchowe komponentu rdzenia, stojan, wirnik (patrz rysunek 3) i zaślepki w fazerze są w większości procesami metalurgii proszków.

Zastosowanie technologii VVT jest zgodne z trendem międzynarodowego rozwoju technologii motoryzacyjnej, a mianowicie oszczędzania energii, miniaturyzacji, lekkości i oszczędności paliwa. Zgodnie z faktycznym wykryciem krajowego przedsiębiorstwa, ekonomiczny samochód o pojemności skokowej 1,3 l może zwiększyć moc silnika dzięki technologii VVT o 4,6% i zaoszczędzić paliwo o 18,6%.

Obecnie większość pompy olejowej silnika i pompy olejowej automatycznej skrzyni biegów wykorzystuje ilościową pompę olejową, a ilościowa pompa olejowa jest zasadniczo zewnętrzną pompą zębatą, wewnętrzną pompą cykloidalną lub wewnętrzną pompą zębatą. Przekładnie tego typu pomp są wytwarzane przy użyciu procesu metalurgii proszków.

W przypadku ilościowej pompy olejowej wydajność oleju wzrasta wraz ze wzrostem prędkości obrotowej silnika, a oba są liniowe. Aby zapewnić minimalną wydajność oleju przy niskiej prędkości i minimalne ciśnienie oleju przy dużej prędkości, pompa oleju zostanie zaprojektowana jako większa, co stawia wyższe wymagania dotyczące układu komory silnika. Jednocześnie, gdy silnik pracuje z dużą prędkością, nadmiar oleju powróci z obwodu olejowego, co spowoduje zwiększenie zużycia energii przez silnik. Zmienna pompa olejowa dostosuje ciśnienie i ilość oleju odpowiednio do warunków pracy silnika, aby osiągnąć cel oszczędności paliwa.

Według danych badawczych, w silniku z pompą olejową o stałej pojemności skokowej, gdy prędkość wynosi> 2500r / min, około 50% oleju napędowego przepływa bezpośrednio z powrotem do wlotu pompy olejowej lub miski olejowej przez zawór bezpieczeństwa, dostarczając energię. Marnotrawstwo; zastosowanie zmiennych pomp olejowych zamiast ilościowych pomp olejowych może ogólnie zaoszczędzić od 2% do 5% paliwa, a emisje CO2 od 1% do 2%.

Pompy o zmiennym wydatku mają zazwyczaj typ konstrukcji, taki jak zewnętrzna pompa zębata, pompa łopatkowa i pompa łopatkowa. Zewnętrzna pompa zębata, taka jak projekt Volkswagena EA888, z których jedna ma stałe osiowe położenie koła zębatego, a drugi osiowy kierunek koła zębatego jest regulowany za pomocą ciśnienia. Na biegu jałowym oba biegi są zazębione. Wraz ze wzrostem prędkości następuje również ciśnienie pompy. Gdy ciśnienie wzrasta, zazębiająca się część sprężyny naciskowej ulega skróceniu, dzięki czemu natężenie przepływu pompy olejowej można regulować w dowolnym momencie. Koła zębate takich pomp są wytwarzane w procesie metalurgii proszków.

Pompa zmienna typu łopatkowego (patrz ryc. 4) składa się głównie ze stojana, wirnika i łopatki, przy czym stojan i wirnik są częściami metalurgii proszków. Pompa zmienna typu łopatkowego działa poprzez regulację mimośrodowości za pomocą ciśnienia w celu regulacji przepływu.

Zasada działania pompy zmiennej typu łopatkowego jest zasadniczo taka sama jak w przypadku pompy zmiennej typu łopatkowego, a mimośrodowość dostosowuje się w celu dostosowania natężenia przepływu. Jego konstrukcja jest pokazana na rysunku 5a, w którym element przesuwny jest elementem stalowym, element pośredni jest połączony z elementem przesuwnym, część zewnętrzna jest tuleją przesuwną, a środek to wirnik, a te trzy elementy są metalurgią proszkową sztuk (patrz rys. 5b).

Pojazdy wyposażone w silniki benzynowe, ponieważ silnik jest zapalony, mogą wytwarzać wysokie ciśnienie podciśnienia w kolektorze dolotowym, co może zapewnić wystarczające źródło podciśnienia dla podciśnieniowego układu hamulcowego. Większość obecnych pomp próżniowych jest podłączona do kolektora dolotowego. W biurze. Aby spełnić wysokie wymagania w zakresie emisji i ochrony środowiska, silnik z bezpośrednim wtryskiem benzyny nie może zapewnić tego samego poziomu ciśnienia próżniowego na kolektorze dolotowym, aby spełnić wymagania próżniowego układu wspomagania hamowania. Dlatego należy zainstalować pompę próżniową.

W przypadku pojazdów napędzanych silnikiem wysokoprężnym nie można zapewnić tego samego poziomu ciśnienia próżniowego w kolektorze dolotowym, ponieważ silnik jest spalany pod ciśnieniem, więc do zapewnienia źródła próżni wymagana jest pompa próżniowa. Moc pompy próżniowej (patrz rysunek 6) jest uzyskiwana bezpośrednio z silnika. Moc jest napędzana przez sprzężenie metalurgii proszków do napędzania wirnika metalurgii proszków (patrz rysunek 7), a następnie do napędzania zaworu z tworzywa sztucznego. Wirnik i komora pompy mają pewną mimośrodowość. Obrót płyty zaworowej wytwarza podciśnienie, a na końcu efekt wspomagania hamowania jest zakończony. Ten typ pompy próżniowej został opracowany przede wszystkim w celu spełnienia wysokich wymagań dotyczących emisji silników benzynowych i wysokoprężnych i odegrał rolę w zmniejszeniu emisji.

Powyższe dotyczy zastosowania technologii metalurgii proszków w przemyśle motoryzacyjnym. Niezależnie od tego, czy chodzi o wagę, czy liczbę części, udział przekładni z metalurgii proszków w samochodach i motocyklach jest znacznie większy niż w przypadku części z metalurgii proszków w innych dziedzinach. Wraz z rozwojem chińskiego przemysłu samochodowego i poprawą wymagań dotyczących oszczędności energii i redukcji emisji, coraz więcej części metalowych będzie produkowanych metodą metalurgii proszków.