Тэхналогія загартоўкі каленчатага вала

2020-07-07

Каленчаты вал з'яўляецца адной з найважнейшых дэталяў у рухавіку ўнутранага згарання, і час яго службы часта вызначае тэрмін службы рухавіка ўнутранага згарання. У 1920 годзе амерыканская кампанія Clark выкарыстала тэхналогію індукцыйнай загартоўкі, якая была нядаўна вынайдзена для загартоўкі шэйкі каленчатага вала, што значна палепшыла ўстойлівасць каленчатага вала да ізаляцыі, тым самым павялічыўшы тэрмін службы рухавіка ўнутранага згарання.



У апошнія дзесяцігоддзі ўсталостныя паломкі каленчатага вала сталі больш прыкметнымі, і крыніцы стомленасці ў асноўным узнікаюць у закругленых кутах каленчатага вала шатуннай шыйкі. Па гэтай прычыне многія вытворцы прапанавалі патрабаванні для павышэння трываласці на стомленасць каленчатага вала. Ключ да паляпшэння ўсталостнай трываласці каленчатага вала - гэта павелічэнне рэшткавага напружання пры сціску галоўкі каленчатага вала. Індукцыйная загартоўка карпусоў каленчатага вала (уключаючы шэйкі) з'яўляецца пераважным метадам для атрымання вялікіх рэшткавых напружанняў сціску >600 МПа для карпусоў. Японская кампанія правяла шэраг выпрабаванняў каленчатага вала рухавіка ўнутранага згарання на трываласць на выгіб. Эксперымент даказаў, што закруглены каленчаты вал, загартаваны індукцыйнай загарткай, мае самую высокую трываласць на стомленасць (996 МПа), усталостную трываласць каленчатага вала з акругленай пракаткай займае другое месца (890 МПа), а азотаваны каленчаты вал - трэцяе (720 МПа). Падобныя дадзеныя маюць і амерыканскія кампаніі. Загартоўка карпусоў каленчатага вала звычайна выкарыстоўвае загартоўку "на паўабароту індуктара", таксама вядомую як метад загартоўкі Elotherm (Elotherm). Яно заключаецца ў тым, што датчык прыкручваецца да цапфы, а каленчаты вал награваецца і гасіцца вадой падчас кручэння (ёсць таксама выпадак, калі шыйка каленчатага вала награваецца да тэмпературы загартоўкі, а затым ператвараецца ў пул для астуджэння і загартоўкі). Гэты метад не толькі палягчае ўваход і выхад датчыка каленчатага вала, спрашчае працу загартоўчага станка, але і ліквідуе расколіны алейных адтулін, нераўнамерную шырыню загартаванай вобласці, неаднолькавую таўшчыню загартаванага пласта. Такія праблемы, як вялікія дэфармацыя.

Людзі ў прамысловасці звычайна лічаць, што метад загартоўкі Eluosen з'яўляецца важным прагрэсам у тэхналогіі індукцыйнай загартоўкі каленчатага вала. Дадзеныя паказваюць, што індукцыйная загартоўка шэйкі каленчатага вала можа павялічыць тэрмін службы рухавіка да 8000 гадзін, у той час як індукцыйная загартоўка шэйкі і галтэляў можа павялічыць тэрмін службы рухавіка да 10 000 гадзін. Ключавой тэхналогіяй, якую неабходна вырашыць для дасягнення тушэння філе, з'яўляецца тэхналогія размеркавання магутнасці. Загартоўка каленчатага вала "паўабаротнага індуктара" ўключае мноства тэхналогій, такіх як крыніца харчавання з пераўтварэннем частоты, загартоўчы станок і індуктар і г. д. Гэтыя тэхналогіі таксама вельмі важныя, але першапачаткова гэтыя тэхналогіі былі распрацаваны ў маёй краіне ў пачатку 1980-х гадоў.

Відавочна, што загартовочный нагрэў галоўкі каленчатага вала павінен праводзіцца ў цэласці. Магутнасць нагрэву ўнутранай і знешняй часткі шатуна павінна быць зменена, гэта значыць магутнасць унутранага боку рычага павінна быць вялікай, а магутнасць звонку шатуна павінна быць малой. Гэтая тэхналогія называецца тэхналогіяй размеркавання электраэнергіі. Скругленыя куты вялікага і малога коленвалов загартаваныя. Тэхналогія заключаецца ў забеспячэнні 100% магутнасці пры нагрэве ўнутранай часткі шатуна і 60% (або 70%) магутнасці пры награванні вонкавага боку шатуна, і калі каленчаты вал круціцца, кут павялічваецца (або памяншаецца) на пэўную велічыню кожныя 15° Магутнасць.