Materiály pre vačkové hriadele & Nástrojové ocele
Závodný vačkový hriadeľ má kľúčový vplyv na výkon motora. Umiestnenie a profil jeho lopatky sú navrhnuté a vyrobené s mimoriadnou presnosťou, aby sa zabezpečil optimálny výkon. Hoci k závažným poruchám vačkových hriadeľov dochádza len zriedka, náročné prevádzkové podmienky, v ktorých pracujú – ako sú vysoké sily ventilových pružín, agresívna geometria vačiek a používanie olejov s nízkou viskozitou na zvýšenie výkonu – predstavujú významnú výzvu pre povrchové kalenie a materiály z nástrojovej ocele, ktoré sa zvyčajne používajú. Tieto náročné podmienky môžu spôsobiť dva hlavné typy poškodenia povrchu:
1. Opotrebenie alebo deformácia spôsobená adhéziou alebo odieraním, najmä na vrcholoch vačiek
2. Jamková korózia a odlupovanie materiálu spôsobené únavou tesne pod povrchom vačiek
Aby sa zaistil výkon v extrémnych podmienkach, pretekárske vačkové hriadele sa čoraz častejšie vyrábajú z vysokopevných ocelí kalených v celom priereze, ktoré sú navrhnuté tak, aby poskytovali vynikajúcu odolnosť proti opotrebeniu. Tieto zliatiny sú optimalizované prostredníctvom presného chemického zošľachtenia, vyššej čistoty materiálu a konzistentnej prekaliteľnosti, vďaka čomu odolávajú vysokým kontaktným napätiam a únavovému poškodeniu pod povrchom. Tieto ocele, osvedčené v špičkovom motoristickom športe, poskytujú spoľahlivosť potrebnú na zachovanie integrity a výkonu ventilového mechanizmu počas náročných pretekárskych nasadení.
Najčastejšie príčiny porúch súvisiacich s materiálom
1. Opotrebenie alebo deformácia spôsobená adhéziou alebo odieraním, najmä na vrcholoch vačiek
- K adhezívnemu opotrebeniu dochádza, keď sa kovové povrchy, ktoré sú v kontakte pod vysokým tlakom, lokálne navzájom privárajú a následne trhajú, čo vedie k prenosu materiálu a zdrsneniu povrchu. To je obzvlášť dôležité v oblasti vrcholov vačiek, kde dochádza ku klznému kontaktu a kde sa sústreďujú vysoké zaťaženia.
- Opotrebenie a deformácia spôsobené abráziou vznikajú v dôsledku pôsobenia tvrdých častíc alebo povrchových nerovností, ktoré vnikajú do povrchu, postupne odstraňujú materiál a menia profil vačky. To môže ohroziť presnosť časovania ventilov a zvýšiť mechanické namáhanie celého ventilového mechanizmu.
Zvýšená tvrdosť povrchu: Nedostatočná odolnosť voči kontaktnému zaťaženiu a treniu urýchľuje opotrebenie spôsobené adhéziou a abráziou.
Vysokovýkonné ocele Böhler sú určené na:
- Vysoká pevnosť jadra, ktorá odoláva deformácii pri extrémnom zaťažení
- Vynikajúca leštiteľnosť na zachovanie hladkých kontaktných plôch a zníženie trenia
Tieto vlastnosti materiálu, ktoré sa spájajú v oceliach ako BÖHLER S693 & S390, výrazne zvyšujú odolnosť proti opotrebeniu a zachovávajú integritu povrchu, vďaka čomu sú ideálne pre vysokovýkonné vačkové hriadele pracujúce v náročných pretekárskych podmienkach.
2. Jamková korózia a odlupovanie materiálu spôsobené únavou tesne pod povrchom vačiek
- Jamková korózia a odlupovanie materiálu sú spôsobené únavou materiálu pod povrchom, kde opakované kontaktné napätia vyvolávajú vznik mikrotrhlín tesne pod povrchom. V priebehu času sa tieto trhliny rozširujú, čo má za následok odlupovanie malých úlomkov, narušenie celistvosti povrchu a následné vznik drsnosti, hluku a zníženie výkonu.
Vysokovýkonné ocele BÖHLER sú navrhnuté tak, aby poskytovali:
- Výnimočnú čistotu materiálu na elimináciu vtrúsenín spôsobujúcich únavu materiálu
- Vysokú tvrdosť povrchu aj jadra pre odolnosť proti opotrebeniu a deformácii
- Vynikajúcu únavovú pevnosť, ktorá vydrží opakované cykly s vysokým zaťažením
Ocele ako BÖHLER S690 spájajú tieto vlastnosti a zaručujú dlhodobú životnosť a spoľahlivosť pretekárskych vačkových hriadeľov aj v tých najnáročnejších prevádzkových podmienkach.
Ak sa chcete dozvedieť viac, stiahnite si náš OnePager: