SAE J2515-2017
Высокотемпературные материалы для выпускных коллекторов

Стандартный №

SAE J2515-2017

Дата публикации

2017

Разместил

SAE - SAE International

Последняя версия

SAE J2515-2017

сфера применения

Подкомитет 35-го подразделения SAE ISTC написал этот отчет, чтобы предоставить инженерам и дизайнерам автомобильной промышленности базовое понимание особенностей проектирования и доступности высокотемпературных материалов для использования в выпускном коллекторе. Мы надеемся, что он будет представлять собой краткий справочник важных характеристик отдельных литых и деформируемых материалов из черных металлов, доступных для этого применения, а также методов, используемых для производства. Обсуждаются различные типы коллекторов, используемых в современных конструкциях двигателей, а также область их применения. Наконец@ дается общее описание механических@ химических@ и теплофизических свойств широко используемых сплавов@ вместе с обсуждением важности таких свойств. Предыстория На рисунке 1 представлена схема типичного изготовленного выпускного коллектора в данном случае для одной стороны восьмицилиндрового двигателя. Литые версии схожи по геометрии. Проще говоря@, он обеспечивает средство удержания выхлопных газов, образующихся из каждого цилиндра, в блоке двигателя@, объединяя объем@ и передавая газ в каталитический нейтрализатор. Эксплуатационные требования к выпускным коллекторам@, как и ко многим другим компонентам двигателя, работающим при высоких температурах@, значительно возросли за последнее десятилетие. Существует множество причин, по которым это произошло@, включая обычно упоминаемые причины более жестких требований к выбросам@, улучшенной топливной эффективности@ и конструкции, рассчитанной на более высокую удельную мощность двигателя (кВт/кг)@ с совокупным конечным эффектом, приводящим к более высоким температурам выхлопных газов. Методы, используемые для удовлетворения требований по выбросам@, такие как добавление систем впрыска воздуха и использование контролируемых изменений соотношения воздух-топливо@, изменили общие уровни углеводородов@ и@ при определенных условиях@ увеличили излучательную способность выхлопных газов@, что привело к дальнейшему повышению температура внутренней стенки коллектора. Это привело к гораздо более высоким требованиям к прочности при повышенных температурах, ползучести и усталости сплавов выпускного коллектора. Радиоактивные тепловые экраны, которые сейчас используются для защиты подкапотной электроники от высоких температур, еще больше усугубляют проблему, отражая потерянное в противном случае тепло обратно в коллектор. Такие тепловые требования приводят к снижению прочности сплава просто из-за более высоких температур @, но, что, возможно, что более важно, более высокие внутренние напряжения могут также возникнуть из-за более высоких температурных градиентов из-за несоответствия теплового расширения на границе головки блока цилиндров и коллектора. Кумулятивным эффектом становятся более высокие температуры в сочетании с более высокими циклическими напряжениями. Термическая усталость@ состояние, при котором зависящие от времени изменения напряжения возникают непосредственно в результате несоответствия теплового расширения и механических ограничений@, становится важной проблемой. Результатом является деформация@ газовых выбросов@ и растрескивание металлических деталей. Чтобы избежать таких проблем, конструкторам пришлось изучить более прочные сплавы и использовать альтернативные механические конструкции.

SAE J2515-2017 История

• 2017 SAE J2515-2017 Высокотемпературные материалы для выпускных коллекторов
• 1999 SAE J2515-1999 Высокотемпературные материалы для выпускных коллекторов