Выпускной коллектор соединен с блоком цилиндров двигателя, собирает выхлопные газы каждого цилиндра и направляет их в главную выхлопную трубу с помощью расходящихся трубок. Основное требование к нему – минимизировать сопротивление выхлопа и избежать взаимного влияния цилиндров. Когда выхлоп слишком концентрирован, между цилиндрами возникают взаимные помехи, то есть при выхлопе одного цилиндра он просто попадает в выхлопной газ, который не полностью вышел из других цилиндров. Таким образом, сопротивление выхлопу увеличится, тем самым снизив выходную мощность двигателя. Решение этой проблемы состоит в том, чтобы максимально разделить выхлоп каждого цилиндра, по одному патрубку на каждый цилиндр или один патрубок на два цилиндра, и сделать каждую ветвь как можно более длинной и независимо отформованной для уменьшения взаимного влияния газов. в разных трубах.
Выпускной коллектор должен учитывать мощность двигателя, показатели экономии топлива двигателя, стандарты выбросов, стоимость двигателя, соответствующую компоновку передней кабины автомобиля, температурное поле и т. д. Выпускные коллекторы, обычно используемые в двигателях в настоящее время, делятся на чугунные коллекторы и выпускные коллекторы. Коллекторы из нержавеющей стали с точки зрения материалов. В процессе производства выпускной коллектор изготавливается методом литья, в частности методом литья.литье по выплавляемым моделямиз-за их сложной структуры.
Требования к выпускным коллекторам
1. Хорошая стойкость к высокотемпературному окислению.
Выпускной коллектор длительное время работает в условиях высокотемпературного циклического переменного тока. Стойкость материала к окислению при высокой температуре напрямую влияет на срок службы выпускного коллектора. Обычный чугун явно не может удовлетворить этим требованиям, и в материал необходимо добавлять легирующие элементы для улучшения стойкости материала к высокотемпературному окислению.
2. Стабильная микроструктура
В диапазоне от комнатной температуры до рабочей температуры материал не должен претерпевать фазовые изменения или максимально минимизировать фазовые изменения. Поскольку фазовое изменение приведет к изменению объема, внутреннему напряжению или деформации, что повлияет на производительность и срок службы продукта. Поэтому матричный материал предпочтительно представляет собой стабильную ферритную или аустенитную структуру. Форма разрушения чугунных деталей, работающих в условиях высоких температур, проявляется преимущественно в виде коррозии в условиях высоких температур. После того, как составляющие фазы в организации окисляются (например, углерод графита), объем оксида превышает первоначальный объем, что вызывает необратимое расширение отливки. По сравнению с тремя формами графита: чешуйчатым, червячным и сферическим, чугун со сферическим графитом обладает лучшей устойчивостью к высоким температурам. Причина в том, что в процессе затвердевания чугуна чешуйчатый графит становится ведущей фазой. В конце эвтектического затвердевания графит каждой эвтектической группы образует непрерывную разветвленную трехмерную форму. При высокой температуре, когда кислород проникает в металл, графит окисляется с образованием микроскопического канала, который ускоряет процесс окисления. Когда зарождается сферический графит, он вырастает до определенного размера и окружается матрицей. Он существует как изолированный шар. После окисления графитового шарика канал не образуется, что ослабляет дальнейшее окисление. Таким образом, стойкость к высокотемпературному окислению у ковкого чугуна лучше, чем у других форм графита, а окисленные отверстия меньше влияют на жаропрочность чугуна, чем у других форм графита. Вермикулярный графит находится между ними.
3. Малый коэффициент теплового расширения.
Небольшой коэффициент теплового расширения способствует снижению термического напряжения и термической деформации выпускного коллектора, а также способствует улучшению производительности и срока службы продукта.
4. Отличная прочность при высоких температурах.
Он должен отвечать необходимым требованиям прочности изделия при использовании при высоких температурах.
5. Хорошая производительность процесса и низкая стоимость.
Существует много видов жаростойких и жаростойких металлических материалов, но из-за сложной формы выпускного коллектора материал, используемый для изготовления выпускного коллектора, должен иметь хорошие технологические показатели, а его стоимость должна соответствовать потребностям массового производства. производство в автомобильной промышленности.