发动机阀材料高温试验研究

发动机阀材料高温试验研究

刊名：Wear（英）

刊期：2015年第15期

作者：Luis Alberto Breda Mascarenhas et al

编译：王莹

汽车行业的发展趋势是减小发动机尺寸并提高发动机效率。在发动机压缩和燃烧阶段，发动机阀和阀座的功能是保证空气和可燃物质的进入，以及燃烧气体的输出。因此，在高效率的发动机中，阀和阀座是最关键的部件。为了确保其工作的稳定性，同时提供清洁的燃烧和较低排放，选择正确的材料是必要的。排气温度高、阀的速度和较高工作压力是引起阀和阀座磨损的几个重要参数。面对严峻的工作环境，阀材料必须具备良好的可加工性、高耐磨性、良好的机械强度和抗疲劳性、耐腐蚀性。然而，开发新材料的测试大部分局限于较低的温度。

设计了一个可用于高温测试的阀和阀座试验机，而试验必须能精确反应阀和阀座真实的工作状况。评估包括试验的设计、测试材料的选择、测试部件的装配、参数的定义、去除阀和阀座、部件的清洗和试验材料等。试验要结合不同的材料和因素设计，阀和阀座必须成对使用。阀和阀座的硬度和韧度应接近以使它们具有较长的寿命。为了避免噪声和系统误差，试验的设计必须是随机的。进行试验后，要对阀和阀座的材料进行评价。试验机如图1所示。

为了评估所提出方法和设备所得结果的重要性和可靠性，对使用8对阀和阀座进行3个系列的试验。①对比不同材料阀和阀座在不同温度下的材料特性；②对比不同材料阀和阀座在不同温度和不同负荷下的材料性能；③对比不同材料阀和阀座在不同温度、负荷及不同负荷施加频率下的材料特性。将试验结果在统计软件Minitab中进行分析。结果表明，此试验装置可降低开发新阀和阀座材料的时间，并考虑了它们在高温下的工作特性。