Ứng dụng luyện kim bột trong ô tô

Chúng ta biết rằng nhiều bộ phận ô tô là kết cấu bánh răng, và những bánh răng này được tạo ra bằng cách luyện kim bột. Với sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô của Trung Quốc và việc nâng cao các yêu cầu về tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu khí thải, việc ứng dụng công nghệ luyện kim bột trong ngành ô tô. Ngày càng có nhiều bộ phận kim loại được sản xuất bằng phương pháp luyện kim bột. Hiện tại, mức sử dụng sản phẩm luyện kim bột trung bình trên mỗi ô tô ở châu Âu là 14kg, Nhật Bản là 9kg, Hoa Kỳ đạt 19,5kg trở lên và dự kiến sẽ đạt 22kg trong vài năm tới. Hiện tại, lượng sản phẩm luyện kim bột trung bình trên mỗi ô tô của Trung Quốc chỉ đạt 5 - 6 kg. Xét đến yếu tố tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải, các doanh nghiệp trong nước sẽ sử dụng nhiều hơn quy trình luyện kim bột để sản xuất phụ tùng ô tô trong thời gian tới.

Sự phân bố các bộ phận luyện kim bột trong ô tô được thể hiện trên Hình 2. Trong số đó, có bộ phận giảm sóc, thanh dẫn, pít-tông và bệ van thấp trong khung xe; Cảm biến ABS, má phanh,… trong hệ thống phanh; bộ phận bơm chủ yếu bao gồm các bộ phận quan trọng trong bơm nhiên liệu, bơm dầu và bơm truyền động; động cơ Có các ống dẫn, đường đua, thanh kết nối, vỏ, hệ thống điều phối van biến thiên (VVT) các bộ phận chính và vòng bi ống xả, v.v ...; truyền dẫn có các thành phần như trung tâm đồng bộ và sóng mang hành tinh.

Với việc nâng cao các yêu cầu về tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải đối với ô tô, trong những năm gần đây, các bộ phận VVT, bơm biến thiên và các bộ phận bơm trợ lực chân không phanh đã được phát triển và ứng dụng rộng rãi trong ba hạng mục phụ tùng ô tô tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải. .

VVT hoặc VCT (Hệ thống thời gian cam biến thiên) điều chỉnh pha của cam động cơ thông qua hệ thống điều khiển và thực hiện được trang bị, sao cho thời gian đóng và mở van thay đổi theo tốc độ động cơ để cải thiện hiệu quả nạp. , một hệ thống làm tăng công suất động cơ. Các bộ truyền động của hệ thống VVT hoặc VCT - các thành phần cốt lõi của bộ pha, stato, rôto và các nắp cuối chủ yếu là luyện kim bột.

Nguyên tắc là điều chỉnh lượng khí nạp, khí thải và thời gian, góc đóng mở van tùy theo hoạt động của động cơ để tối ưu hóa lượng khí nạp vào, nâng cao hiệu suất đốt cháy và giảm lượng khí thải. Ưu điểm của nó là tiết kiệm nhiên liệu và tăng sức mạnh.

Năm 1980, Alfa Romeo lần đầu tiên sử dụng công nghệ VVT; năm 1989, Honda lần đầu tiên sử dụng công nghệ VVT với khả năng nâng hạ van biến thiên; vào năm 2001, BMW lần đầu tiên thay thế VVT bằng bướm ga truyền thống.

Có nhiều tên gọi khác nhau cho các công ty ô tô khác nhau trong công nghệ, chẳng hạn như VVT-i của Toyota, VTEC của Honda và i-VTEC, MIVEC của Mitsubishi, CVVT của Nissan và VCT của các công ty châu Âu và Mỹ, là những công nghệ khác nhau. Các cơ cấu truyền động của hệ thống VVT hoặc VCT - thành phần cốt lõi là đĩa xích, stato, rôto (xem Hình 3) và các nắp cuối trong bộ phaser hầu hết là các quy trình luyện kim bột.

Việc sử dụng công nghệ VVT là phù hợp với xu hướng phát triển công nghệ ô tô quốc tế là tiết kiệm năng lượng, thu nhỏ, trọng lượng nhẹ và tiết kiệm nhiên liệu. Theo tìm hiểu thực tế của một doanh nghiệp trong nước, chiếc xe tiết kiệm dung tích 1.3L có thể tăng sức mạnh động cơ nhờ công nghệ VVT thêm 4,6% và tiết kiệm nhiên liệu 18,6%.

Hiện nay, hầu hết bơm dầu động cơ và bơm dầu hộp số tự động đều sử dụng bơm dầu định lượng, còn bơm dầu định lượng nói chung là bơm bánh răng ngoài, bơm xyclon lưới trong hoặc bơm bánh răng trong. Các bánh răng của loại máy bơm này được sản xuất bằng quy trình luyện kim bột.

Đối với bơm dầu định lượng, sản lượng dầu tăng khi tốc độ động cơ tăng lên, và cả hai đều tuyến tính. Để đảm bảo sản lượng dầu tối thiểu ở tốc độ thấp và áp suất dầu tối thiểu ở tốc độ cao, bơm dầu sẽ được thiết kế lớn hơn, điều này đặt ra yêu cầu cao hơn về cách bố trí khoang động cơ. Đồng thời, khi động cơ ở tốc độ cao, lượng dầu thừa sẽ quay trở lại từ mạch dầu khiến công suất động cơ tăng lên. Bơm dầu biến thiên sẽ điều chỉnh áp suất dầu và lượng dầu tùy theo tình trạng làm việc của động cơ, nhằm đạt được mục đích tiết kiệm nhiên liệu.

Theo số liệu nghiên cứu, trong động cơ có bơm dầu dịch chuyển cố định, khi tốc độ> 2500 vòng / phút, khoảng 50% dầu trợ lực trực tiếp chảy trở lại đầu vào bơm dầu hoặc bể chứa dầu thông qua van giảm áp, mang theo năng lượng. Chất thải; Việc sử dụng máy bơm dầu biến đổi thay vì máy bơm dầu định lượng nói chung có thể tiết kiệm nhiên liệu từ 2% đến 5% và lượng khí thải CO2 từ 1% đến 2%.

Bơm chuyển biến đổi thường có kiểu cấu tạo như bơm bánh răng ngoài, bơm cánh gạt, bơm cánh gạt. Bơm bánh răng bên ngoài như dự án EA888 của Volkswagen, một trong số đó có vị trí trục cố định của bánh răng, và hướng trục còn lại của bánh răng được điều chỉnh với áp suất. Khi tốc độ chạy không tải, cả hai bánh răng đều ăn khớp. Khi tốc độ tăng, áp suất của bơm cũng tăng theo. Khi áp suất được nâng lên, phần lưới bánh răng của lò xo nén được rút ngắn, do đó có thể điều chỉnh tốc độ dòng chảy của bơm dầu bất cứ lúc nào. Các bánh răng của máy bơm như vậy được sản xuất bằng quy trình luyện kim bột.

Máy bơm biến đổi kiểu cánh gạt (xem Hình 4) chủ yếu bao gồm một stato, một rôto và một cánh gạt, trong đó stato và rôto đều là các bộ phận luyện kim bột. Bơm biến thiên kiểu cánh gạt hoạt động bằng cách điều chỉnh độ lệch tâm bằng áp suất để điều chỉnh lưu lượng.

Nguyên lý của bơm biến thiên kiểu cánh gạt về cơ bản giống với bơm biến thiên kiểu cánh gạt và điều chỉnh độ lệch tâm để điều chỉnh tốc độ dòng chảy. Cấu tạo của nó như hình 5a, trong đó miếng trượt là một miếng thép, miếng trung gian được nối với miếng trượt, phần ngoài là ống trượt và ở giữa là rôto, và ba miếng này là luyện kim. mảnh (xem Hình 5b).

Xe trang bị động cơ xăng, do động cơ được đánh lửa nên có thể tạo ra áp suất chân không cao trong đường ống nạp, có thể cung cấp đủ nguồn chân không cho hệ thống phanh có trợ lực chân không. Hầu hết các máy bơm chân không hiện nay đều được kết nối với đường ống nạp. Ở văn phòng. Để đáp ứng các yêu cầu về khí thải cao và bảo vệ môi trường, động cơ phun xăng trực tiếp không thể cung cấp cùng mức áp suất chân không tại đường ống nạp để đáp ứng yêu cầu của hệ thống tăng áp phanh chân không. Do đó, một máy bơm chân không cần phải được lắp đặt.

Đối với xe chạy bằng động cơ diesel, không thể cung cấp cùng một mức áp suất chân không tại đường ống nạp vì động cơ được đốt cháy bằng áp suất, do đó cần phải có bơm chân không để cung cấp nguồn chân không. Công suất của bơm chân không (xem Hình 6) được lấy trực tiếp từ động cơ. Công suất được dẫn động bởi khớp nối luyện kim bột để dẫn động rôto luyện kim bột (xem Hình 7) và sau đó dẫn động van nhựa. Rôto và buồng bơm có độ lệch tâm nhất định. Sự quay của tấm van tạo ra chân không, và cuối cùng tác dụng hỗ trợ phanh đã hoàn thành. Loại bơm chân không này được phát triển chủ yếu để đáp ứng các yêu cầu phát thải cao của động cơ xăng và diesel, và đã đóng một vai trò trong việc giảm lượng khí thải.

Trên đây là những chia sẻ về ứng dụng của công nghệ luyện kim bột trong ngành ô tô. Dù tính theo trọng lượng hay theo số lượng bộ phận, tỷ trọng của bánh răng luyện kim bột trong ô tô và xe máy đều lớn hơn nhiều so với các bộ phận luyện kim bột trong các lĩnh vực khác. Với sự phát triển của ngành công nghiệp ô tô của Trung Quốc và việc cải thiện các yêu cầu tiết kiệm năng lượng và giảm phát thải, ngày càng nhiều các bộ phận kim loại sẽ được sản xuất bằng phương pháp luyện kim bột.