Jaká je výhoda kovaných vnitřních součástí v motoru? Písty atd.

Kování je proces, při kterém se horký kov hrubého tvaru je pak velmi násilně vymačkán přesnými tvarovými razidly, což silně stlačuje molekuly kovu nebo slitiny. Ve struktuře se vytváří vnitřní napětí, které nakonec odolává naprostému a napěťovému namáhání tím, že má rezervu vyvážených „sil“ kvůli nesčetným malým uzlům vytvořeným kováním uvnitř. Kování není nutné pro kování, protože jakýkoli kovář nebo šermíř vytváří podobné napětí při bití roztaveného kovu kladivem při jeho ochlazování. Pokud se však část (nebo meč) znovu zahřeje, může dojít ke ztrátě velké části zisku, protože molekuly uvolní své stísněné polohy.

K dispozici je také kalení, při kterém je odebrána kovová část, která je velmi blízko eutektický bod (fázová změna) a jeho náhlé ochlazení v olejové nebo vodní lázni, možná dokonce ve zkapalněném plynu. To vytváří podobné pevnostní vlastnosti, ale nemělo by se to považovat za kování, protože zisk je mělký a obvykle se nerozkládá přes část. Toto obvykle následuje „žíháním“, což je velmi řízený proces ohřevu a pomalého chlazení, který zbavuje NĚKTERÁ povrchová napětí, která by mohla vést k prasklinám nebo rozbití. Pokud má součást nepravidelnou velikost (jako ojnice s velkým koncem a malým koncem), je také pravděpodobné, že proces kalení způsobí deformaci, která musí být odstraněna, obvykle mechanicky ohnutím. Nejsem si vědom toho, že by se toto u motorových dílů vůbec hodně používalo.

Většina hromadné výroby motorových dílů se provádí litím, což je na rozdíl od kování v tom, že roztavený kov se „jednoduše“ nalije do forma téměř tvaru a nechá se vychladnout. Molekuly slitiny se mohou pohybovat podle potřeby a část má malé vnitřní namáhání. Jedná se o méně nákladný proces než kování, protože formy se vyrábějí mnohem levněji než kování matrice – stejně jako mnoho dalších důvodů. Kované díly často začínají jako odlitky. V aplikacích s vysokým výkonem a v jiných případech, kdy jsou otáčky za minutu a / nebo tlaky ve válcích (BMEP) velmi vysoké, stojí výplata výkovků za to.

BMW, Porsche, Corvette, Ferrari atd. budou používat výkovky, u nichž je cena méně důležitá než výkon a vnímání. Dalším krutým bonusem je, že lze díly kovat s menším množstvím materiálu pro nižší hmotnost , přestože je stále silnější než odlitek z jablka na pomeranče. To je OBROVSKÉ v něčem jako ojnice (pl nás píst), kde většina poruch NENÍ způsobena kompresí z boostu, ale z napětí namáhá únavu ze změny směru po Top Dead Center. Každá celá vratná sestava by mohla vážit jen několik kilogramů, ale představte si stres, pokud jste to museli odhodit od sebe a okamžitě to trhnout zpět k vám – 15 000krát za minutu, 250krát SEKUNDU na litrovém kole nebo moderním motoru F1. TOTO je důvod, proč motory s vysokou kompresí, vysokými otáčkami a vysokým výkonem používají kované vnitřní součásti … ne tolik kvůli tlaku, ale kvůli vyšším napínacím silám vytvářeným odlitky s vyšší hmotností – silám, které jsou (myslím, že si vzpomínám) CUBED s ohledem na RPM a na druhou s ohledem na váhu. [že vzpomínka nemusí být přesná] … Pokračování v redukci hmotnosti naznačuje materiály jako titan nebo exotické nanočástice z uhlíkových kovových kompozitů yadayada, které zdaleka neodpovídají na vaši otázku ani na moji peněženku.

VŠECHNY tyto procesy vyžadují přesná obráběcí slova k dosažení správných přesných rozměrů pro uložení a závity pro montáž.

Metalurgie je neuvěřitelně zajímavá. Před 6000 lety řemeslníci vyráběli meče, které dodnes nebyly zcela znovu vytvořeny. Navzdory neuvěřitelným přínosům v technologii výroby slitin a kovů stále cítím jediný obrovský rozdíl mezi uměním alchymie a vědou metalurgie v tom, že metalurgie skutečně funguje!

Miluji sadu kovaného Manlyho nebo Crower pruty pro můj projekt Saabaru EJ205, ale 1 000–1 400 $ je pravděpodobně 4 nebo 5násobek nákladů na perfektně opravitelné náhradní díly pro skladové vozidlo. Ani zmínku o ceně kovaného klikového hřídele nemám. A pak jsou tu i tyto věci s písty … [povzdech]

Komentáře

• Děkuji vám za skvělé znalosti kování a vysvětlení některých výhody kovaných vnitřních částí.Když porovnáváte náklady s akciemi, říkáte v podstatě, že nový nový blok s krátkým skladem by stál 1800 $ a nahradil by téměř všechny katastrofické poruchy, které by mohly kované písty / tyče / kliky odložit? Příklad, pokud prut selže při vysokých otáčkách a prostupuje blok.
• Nejste si jisti, na co přesně se ptáte. Celá kovaná vratná souprava (písty, klika, tyče) bude pravděpodobně u čtyřválcového boxeru, který jsem ' znal, vyšší než 3500 $. Můžete si koupit celý " krátký blok ", který zahrnuje všechny tyto části (odlitky) plus blok a některé další bity, tovární OEM zářivý zbrusu nový, pravděpodobně za 1800 $. Existovalo několik imprezačních verzí Sti Subaru, že 2,5 l se dodávalo s kovanými pruty z továrny, ale obecně se vyrábějí sériové vozy odlitky.
• To ' přesně to srovnání, po kterém jsem byl. Spekuluji zde ', ale mám pocit, že kované písty (pro vysoké posílení) a / nebo kované pruty (pro vysoké otáčky) nejsou ' Nestojí to za to, co se týče dolarů za výkon. Když odlitý vnitřní motor hodí tyč a prorazí blok, je druhý blok + písty & tyče + klika stále menší než cena před kováním interní. Vypadá to, že pro průměrného joe mohou být dolary utraceny za další změny výkonu, pokud není jinak důležité jezdit extrémně vysokými otáčkami + vysokou podporou.
• Ano. velmi zhruba, pokud je váš základní motor se zdravým designem, řekněme 200 hp, pravděpodobně můžete odlévané díly provozovat na 300–350 hp. Přidejte kované díly a hrajte v rozsahu 400 + hp. Ale dnes ' s tunery získávají 750 hp z 2,5 Subaru … což vyžaduje, aby vše muselo být dokonalé a vyvážené, a astronomické náklady na stavbu takového zvířete se opakují každých 5000-10 000 míle,

Trochu zkušeností ze světa turbo dodge (84-93 2,2 / 2,5 l turbo motory)

Byly tam lité a kované ojnice. O obsazení se říkalo, že drží asi 200 hp, kde by kovaný bez problémů držel asi 400hp.

Byly obsazení a kované kliky, ale nepamatuji si, že bych kdy slyšel o problémech s klikou.

Všechny motory byly dodávány s litými písty. Pokud jste se dostali do vysokého tlaku a měli jste detonaci, mohli byste snadno prasknout přistání prstence. Kované písty by se mohly postavit trochu více zneužívání.

U odlitků je větší pravděpodobnost, že budou mít výrobní vady než u výkovků, nebo jinými slovy, v odlévání bude více procesních proměnných. U odlitků bude pravděpodobně větší zrno než u kování ; To lze opravit extra tepelným zpracováním (homogenizace + normalizace), ale to stojí peníze. Některé odlitky mohou vyžadovat obnovu uhlíku, také více peněz. Po celá desetiletí bylo mnoho dílů vyrobeno z práškového kovu a slinováno, některé obsahují trochu mědi a možná jiná slitina (tento proces neznám). Jako starý člověk těžko chápu vačkové hřídele, písty a tyče vyrobené z prášku, ale většina výrobců je používá. Výkovky nejsou bez problémů; tok zrna musí být správně orientován relativně k orientaci napětí. Některé složité součásti nelze rozumně vyrobit kováním. To tedy záleží na komponentě a její ceně, která je nejlepší.