Жаростойкие материалы для выпускных коллекторов

Жаростойкие материалы для выпускных коллекторов

Содержание

ВВЕДЕНИЕ        3

1 Устройство выпускного коллектора        4

2 Требования к материалу выпускного коллектора        6

3 Материалы для изготовления выпускного коллектора        7

3.1 Чугуны        7

3.2 Стали        11

ЗАКЛЮЧЕНИЕ        13

Список использованной литературы        14

ВВЕДЕНИЕ

Выбор материала для производства определенных деталей, а также метод их упрочнения определяются в первую очередь условиями работы деталей, величиной и характером напряжений, возникающих в процессе эксплуатации, а также размерами и формами деталей.

Выпускной коллектор – это важная часть системы выпуска отработанных газов, предназначенная для удаления продуктов сгорания из камеры двигателя.

Целью данного реферата является анализ материалов для изготовления выпускных коллекторов.

При подготовке реферата будут решены следующие задачи:

• Выявлены условия работы выпускного коллектора;
• Определены требования к материалам выпускного коллектора;
• Рассмотрены материалы для выпускного коллектора.

1 Устройство выпускного коллектора

Выпускной коллектор — часть навесного оборудования двигателя внутреннего сгорания. Выпускной коллектор предназначен для сбора выхлопных газов с нескольких цилиндров в одну трубу (рис. 1).

[pic 1]

Рис. 1. Выпускной коллектор

Выпускной коллектор крепится к блоку цилиндров так, чтобы отработавшие газы при открытии выпускных клапанов выходили в коллектор. Число входных труб определяется числом цилиндров двигателя. В конце коллектора выхлопные газы собираются в одну трубу, к которой через фланцевое соединение крепится, как правило, катализатор либо другая часть выхлопной системы (резонатор, глушитель) в зависимости от конструкции (рис. 2).

Такая изогнутая форма выпускного коллектора выбрана специально. Для наиболее полного отвода отработавших газов из рабочей зоны необходима такая конструкция коллектора, чтобы на своем пути газы встречали наименьшее сопротивление. Источником такого сопротивления являются резкие изгибы проводящих труб. Газ отталкивается от такого перехода в обратном направлении – его отвод затрудняется. Таким образом, выхлопные газы находятся в колебательном движении.

[pic 2]

Рис. 2. Схема выхлопной системы автомобиля

Входные трубы выпускного коллектора, которые в простонародье называют «штаны», подбирают определенной длины, чтобы создать резонанс в колебательной системе. Во время открытия выпускного клапана в камере сгорания газ находится под давлением, тогда как в коллекторе давление нормальное. Сразу после открытия выпускного клапана из-за разницы давлений создаётся волна. Отражаясь от ближайшего препятствия (которым в обычных автомобилях является резонатор или катализатор), она идёт обратно к цилиндру и, в некотором диапазоне оборотов, подходит к цилиндру ко времени очередного такта выпуска, «помогая» следующей порции отработанных газов покидать цилиндр.

Как правило, выпускной коллектор - это достаточно простая по устройству полая деталь из чугуна или стали. Чугунные коллекторы изготавливают методом литья. Стальные коллекторы изготавливаются из изогнутых труб сваркой. Для гоночных автомобилей из стремления к снижению веса изготавливают коллекторы из керамики либо титановых сплавов.

2 Требования к материалу выпускного коллектора

Выпускному коллектору приходится работать в достаточно сложных условиях. В процессе работы коллектор нагревается от выхлопных газов до высоких температур порядка 450-500 °C.