Применение порошковой металлургии в автомобилях

Мы знаем, что многие автозапчасти имеют зубчатую конструкцию, и эти шестерни изготавливаются методом порошковой металлургии. С развитием автомобильной промышленности Китая и повышением требований к энергосбережению и сокращению выбросов, применение технологии порошковой металлургии в автомобильной промышленности. Все больше и больше металлических деталей будет производиться методом порошковой металлургии. В настоящее время среднее использование продуктов порошковой металлургии на автомобиль в Европе составляет 14 кг, в Японии - 9 кг, в Соединенных Штатах - 19,5 кг и более, и ожидается, что в ближайшие несколько лет оно достигнет 22 кг. В настоящее время среднее количество изделий порошковой металлургии на один автомобиль в Китае составляет всего 5-6 кг. Учитывая факторы энергосбережения и сокращения выбросов, отечественные предприятия в будущем будут больше использовать процессы порошковой металлургии для производства автозапчастей.

Распределение деталей из порошковой металлургии в автомобилях показано на рис. 2. Среди них детали амортизаторов, направляющие, поршни и низкие седла клапанов в шасси; Датчики ABS, тормозные колодки и т.п. в тормозной системе; детали насоса в основном включают ключевые компоненты топливного насоса, масляного насоса и трансмиссионного насоса; двигатель Есть каналы, гонки, шатуны, корпуса, ключевые компоненты системы изменения фаз газораспределения (VVT) и подшипники выхлопной трубы и т. д.; трансмиссия имеет такие компоненты, как синхронная втулка и водило планетарной передачи.

С улучшением требований к энергосбережению и сокращению выбросов для автомобилей в последние годы детали VVT, регулируемые насосы и детали насоса вакуумного усилителя тормозов были широко разработаны и применяются в этих трех категориях автозапчастей с энергосбережением и сокращением выбросов. .

VVT или VCT (система изменения фаз газораспределения) регулирует фазу кулачка двигателя с помощью оснащенной системы управления и исполнения, так что время открытия и закрытия клапана изменяется в зависимости от частоты вращения двигателя для повышения эффективности наддува. , система, увеличивающая мощность двигателя. Приводы систем VVT или VCT - основные компоненты фазера, статора, ротора и торцевых крышек в основном изготовлены из порошковой металлургии.

Принцип заключается в регулировке объема впуска и выпуска, а также времени и угла открытия и закрытия клапана в соответствии с работой двигателя для оптимизации количества поступающего воздуха, повышения эффективности сгорания и снижения выбросов. Его преимуществами являются экономия топлива и повышение мощности.

В 1980 году Alfa Romeo впервые применила технологию VVT; в 1989 году Honda впервые применила технологию VVT с регулируемым подъемом клапана; в 2001 году BMW впервые заменила VVT на традиционный дроссель.

Существуют разные названия различных автомобильных компаний, занимающихся этой технологией, таких как Toyota VVT-i, Honda VTEC и i-VTEC, Mitsubishi MIVEC, Nissan CVVT и VCT европейских и американских компаний, которые представляют собой разные технологии. Приводы системы VVT или VCT — звездочка основного компонента, статор, ротор (см. рис. 3) и торцевые крышки фазовращателя — в основном изготавливаются методом порошковой металлургии.

Использование технологии VVT соответствует тенденциям развития международных автомобильных технологий, а именно энергосбережению, миниатюризации, легкому весу и экономии топлива. По фактическим данным отечественного предприятия, экономичный автомобиль рабочим объемом 1,3 л позволяет увеличить мощность двигателя по технологии VVT на 4,61 ТР2Т и сэкономить топливо на 18,61ТР2Т.

В настоящее время в большинстве масляных насосов двигателя и масляных насосов автоматической коробки передач используется количественный масляный насос, а количественный масляный насос обычно представляет собой шестеренчатый насос с внешним зацеплением, циклоидный насос с внутренним зацеплением или насос с внутренним зацеплением. Шестерни этого типа насоса изготавливаются методом порошковой металлургии.

Для количественного масляного насоса выход масла увеличивается с увеличением частоты вращения двигателя, и эти два параметра являются линейными. Чтобы обеспечить минимальную подачу масла на низких оборотах и минимальное давление масла на высоких оборотах, масляный насос будет выполнен большего размера, что предъявляет повышенные требования к компоновке моторного отсека. В то же время, когда двигатель работает на высоких оборотах, избыточное масло будет возвращаться из масляного контура, что приведет к повышенному энергопотреблению двигателя. Переменный масляный насос регулирует давление масла и количество масла в соответствии с рабочим состоянием двигателя, чтобы достичь цели экономии топлива.

Согласно данным исследования, в двигателе с масляным насосом постоянного рабочего объема при скорости >2500 об/мин около 50% рабочего масла непосредственно возвращается на вход масляного насоса или в масляный картер через предохранительный клапан, принося энергию. Напрасно тратить; использование регулируемых масляных насосов вместо количественных масляных насосов обычно может сэкономить от 2% до 5% топлива и сократить выбросы CO2 на 1% до 2%.

Насосы с переменным рабочим объемом обычно имеют такой тип конструкции, как насос с внешним зацеплением, лопастной насос и лопастной насос. Внешний шестеренчатый насос, такой как проект Volkswagen EA888, один из которых имеет фиксированное осевое положение шестерни, а другое осевое направление шестерни регулируется давлением. На холостом ходу обе шестерни находятся в зацеплении. Когда скорость увеличивается, давление насоса также следует. Когда давление повышается, часть зацепления шестерни пружины сжатия укорачивается, так что расход масляного насоса можно отрегулировать в любое время. Шестерни таких насосов изготавливаются методом порошковой металлургии.

Регулируемый насос лопастного типа (см. рис. 4) в основном состоит из статора, ротора и лопасти, причем статор и ротор изготовлены из порошковой металлургии. Переменный насос лопастного типа работает, регулируя эксцентриситет давлением для регулировки расхода.

Принцип действия насоса переменной производительности лопастного типа в основном такой же, как и у насоса переменной производительности лопастного типа, а эксцентриситет регулируется для регулировки расхода. Его конструкция показана на рисунке 5а, в котором скользящая деталь представляет собой стальную деталь, промежуточная деталь соединена со скользящей деталью, внешняя часть представляет собой скользящую втулку, а средняя часть представляет собой ротор, и эти три детали изготовлены из порошковой металлургии. штук (см. рис. 5б).

Автомобили, оснащенные бензиновыми двигателями, из-за воспламенения двигателя могут создавать высокое разрежение во впускном коллекторе, что может обеспечить достаточный источник разрежения для вакуумной тормозной системы. Большинство современных вакуумных насосов подключены к впускному коллектору. В офисе. Чтобы соответствовать высоким требованиям по выбросам и защите окружающей среды, бензиновый двигатель с непосредственным впрыском не может обеспечить такой же уровень вакуумметрического давления во впускном коллекторе, который соответствует требованиям вакуумной системы усилителя тормозов. Поэтому необходимо установить вакуумный насос.

Для автомобилей с дизельным двигателем такой же уровень вакуумного давления не может быть обеспечен во впускном коллекторе, поскольку двигатель работает под давлением, поэтому для создания источника вакуума требуется вакуумный насос. Мощность вакуумного насоса (см. рис. 6) получается непосредственно от двигателя. Мощность передается муфтой порошковой металлургии для привода ротора порошковой металлургии (см. рис. 7), а затем для привода пластикового клапана. Ротор и насосная камера имеют определенный эксцентриситет. Вращение пластины клапана создает вакуум, и, наконец, тормозной эффект завершается. Этот тип вакуумного насоса был разработан в первую очередь для удовлетворения высоких требований к выбросам бензиновых и дизельных двигателей и сыграл роль в снижении выбросов.

Выше говорилось о применении технологии порошковой металлургии в автомобильной промышленности. Будь то по весу или по количеству деталей, доля шестерен из порошковой металлургии в автомобилях и мотоциклах намного больше, чем доля деталей из порошковой металлургии в других областях. С развитием автомобильной промышленности Китая и повышением требований к энергосбережению и сокращению выбросов все больше и больше металлических деталей будет производиться методом порошковой металлургии.