<ins id="hfx7x"><span id="hfx7x"></span></ins>
<cite id="hfx7x"></cite>
<var id="hfx7x"></var><var id="hfx7x"><video id="hfx7x"><thead id="hfx7x"></thead></video></var><cite id="hfx7x"><video id="hfx7x"></video></cite>
<cite id="hfx7x"></cite>
<var id="hfx7x"></var>
<var id="hfx7x"></var>
<var id="hfx7x"><strike id="hfx7x"><listing id="hfx7x"></listing></strike></var>

高抗拉、高延展——發動機新型緊固件的應用解析

2020-02-12 23:54:40·  來源:汽車與新動力
 
尖端的擰緊方式搭配極高的抗拉強度和最大的延展性,在小型化和輕型化的發動機設計過程中具有全新的技術潛力。為在全球進一步實現環保,需要對發動機進行技術優化,以此會導致發動機效率更高,功率密度不斷提升,燃燒壓力、溫度和負荷的不
尖端的擰緊方式搭配極高的抗拉強度和最大的延展性,在小型化和輕型化的發動機設計過程中具有全新的技術潛力。為在全球進一步實現環保,需要對發動機進行技術優化,以此會導致發動機效率更高,功率密度不斷提升,燃燒壓力、溫度和負荷的不斷增加,同時整機質量持續減輕且具有更低的內部摩擦。但緊固件是如何輔助發動機行業發展的呢?請看下文。

與一個形狀相同的10.9級螺栓相比,Kxtreme提供的概念使螺栓具有將預緊力增升45%的能力。這種能力可通過2種方式而實現。第一種是在需要較大預緊力的部位避免緊固件尺寸的持續擴大,或在使預緊力保持一致性時使螺栓逐步小型化。在第二種情形下,螺栓直徑能減小一級,所以一個15.9 U級的M10螺栓能用于替代一個10.9級的M12螺栓。

Kamax公司正在開創全新方式來調整用于優化性能特征的超高強度緊固件特性。該公司還采用了一個被稱為奧氏體回火(austempering)的熱處理過程,其在螺栓制造過程中較為獨特。隨著鋼基體相的奧氏體化,螺栓的微觀結構被逐步轉變為使用鹽浴的貝氏體(bainitic)微觀結構。采用該方法,螺栓可提供較好的延展性并具有超高強度。除了其極高的強度,特有的延展值與典型的10.9級和12.9級螺栓相當或者更高。

KXtreme概念螺栓包括從12.9U到17.9U強度等級和從M6到M20尺寸的所有長度、頭部形狀和擰緊力的類似產品。也可在進行熱處理后實現螺紋滾牙處理,其與10.9級或者12.9級馬氏體螺栓類似。

除了超高強度和較好的延展性,貝氏體微觀結構(標明‘U’)對氫致應力腐蝕開裂(HISCC)也具有較好的抵抗性。這使得螺栓能在高腐蝕性的環境中使用,例如底盤應用件。對于HISCC的抗性在慢應變拉伸試驗中得到證實。在試驗中,一批零件被分為兩部分,其中50%用于加載氫負荷,另外的50%在未加負荷的狀態中進行試驗。對兩批零件的試驗結果進行比較,對已加氫載零件與未加氫載零件的比例也進行了比較。其被稱為HE-value。HE值為1表明其具有最高的HISCC敏感度,而HE值為0則說明其完全不敏感。

12.9U到15.9U級的KXtreme緊固件表明HE值小于0.4,其與10.9級緊固件相當。該特性允許零部件被應用到所有的汽車部件中。16.8U和17.8U級螺栓試驗后的HE值高于10.9級但明顯低于12.9級緊固件。因此這些緊固件僅為內燃機的后續使用預留。

非常重要的的發動機緊固件是缸蓋螺栓、飛輪螺栓、主軸承蓋螺栓和連桿螺栓。Kamax緊固件解決方案在行業內逐漸得以廣為人知,且自2013年起,大量同系列產品已經成功在內燃機生產中得以應用。

與FEV集團合作的Kamax公司最近對優化的可能性進行了調查,并評估了使用KXtreme緊固件的設計潛力。在研究前和研究中持續的預緊力是所有連接處的基礎假設。相關研究結果是通過對緊固件直徑減小一個級別來進行部件優化。在研究中,在輕型發動機中應用的較小螺栓的初始假設原本僅有一個優勢。每臺發動機減輕了約0.8 kg的總質量,Kamax團隊能證明其在發動機摩擦、熱管理和密封功能上也具有優勢。

對下述兩個研究區域進行重點研究,其中第一項優化的重點是發動機缸體設計。通常缸套周圍的布置空間有限且較為緊湊,這導致圍繞缸套的冷卻液流動截面小,從而妨礙了熱傳遞。較小的螺栓直徑允許水套底部具有更大的根部半徑,從而產生一個更大的冷卻影響區域并減小了部件壓力。這意味著更多的熱量能從缸孔傳遞到具有更低壓力的冷卻系統中,且通過較小的水泵對冷卻系統進行優化,由此減小了發動機的功率損失。

第二項研究重點是飛輪緊固螺栓數量的減少。通常通過6個或8個緊固件將飛輪固定到曲軸法蘭上。在本次調查中,初始的8個螺栓被替換為6個具有同樣結構的Kxtreme螺栓。螺栓裝配節圓直徑(PCD)能移向曲軸的中心線,且仍然保持同樣的螺栓間距(為了刀具后角),由此可使在徑向唇形密封的密封表面上具有低質量、低慣性和低摩擦特點的曲軸法蘭面的外部直徑相應減小。通常而言,KXtreme在發動機設計和開發過程中可提供更大的自由度。對具有超高抗拉強度緊固件的螺紋旋合需求進行確認以承擔較高的預緊力。例如連桿材料的鋼材,螺紋旋合通常較為充分,但對于缸蓋螺栓而言,則需要增加約1×D的旋合長度。

Kamax完成了第二項調查,與EDAG公司合作,采用與發動機優化研究類似的方式,優化且重新設計了一個底盤部件?;趯D向關節的試驗,研究發現每個轉向關節能為系統節省約675 g的懸載質量。Kxhead采用這類特殊設計的螺栓頭部,能進一步減小螺栓質量,同時結合內六角和外六角緊固方式,與根據DIN 1665標準的標準六角螺栓相比,能減小超20%的螺栓頭部質量。

Kamax有很多年用于量產發動機和汽車的KXtreme緊固件的生產經驗。具有1 700 MPa強度的發動機內部應用螺栓和1 500 MPa強度的發動機外部應用螺栓都可得以應用。對于氫脆腐蝕開裂的敏感性也比10.9級緊固件更好。

作者:ETi
整理:王少輝
編輯:伍賽特 
 
久草久在线在线观看_久草快播图片在线观看_久草免费草免费
<蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <蜘蛛词>| <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链> <文本链>