Supap yuvası, silindir kapağındaki sertleştirilmiş halkadır ve supap yüzeyinin yanma odasını sızdırmaz hale getirmek ve ısıyı silindir kapağına iletmek için kapandığı halkadır. Her supap için bir yuva gerekir, bu nedenle yuva sayısı supap sayısına eşittir. Çoğu binek otomobilde 8-24 supap bulunur; örneğin, yaygın dört silindirli 16 supaplı bir motorda 16 supap yuvası bulunur. Birçok alüminyum silindir kapağında, dayanıklılık için değiştirilebilir toz metal veya alaşımlı çelik yuva ekleri kullanılır.
Valf Yuvası Fonksiyonu
Valf yuvası, valfin yüksek hızlı darbesini emerken, valfler için sıkı bir sızdırmazlık sağlayan dayanıklı, ısıya dayanıklı bir yüzey sağlar.
Bu sızdırmazlık, motorun verimli çalışması için olmazsa olmaz olan yanma odasının hava geçirmezliğini sağlar.
Egzoz supap yuvaları da silindir kapağından gelen ısıyı iletir.
Vana Yuvasının Çalışma Ortamı
Motor supap yuvası, supaptan gelen yüksek darbeli yüklere ve aşındırıcı gazlara ve yüksek sıcaklıklara maruz kalarak çok zorlu bir ortamda çalışır.
Yüksek sıcaklık
Bir valf yuvasının çalışma sıcaklığı son derece yüksektir; emme valfleri için 200-450°C, egzoz valfleri için ise 500-800°C arasındadır.
Bu kadar yüksek sıcaklıklar, valf yuvasının sertliğini azaltır ve daha çabuk deforme olmasına ve aşınmasına neden olur.
Aşındırıcı Ortam
Emme supabı yuvaları yüksek sıcaklıktaki oksitleyici gazlara maruz kalırken, egzoz supapları yüksek sıcaklıktaki gaz aşınması, sülfürlenme ve oksidasyonla karşı karşıyadır.
Yüksek Darbe Yükü
Supap yuvaları, supaptan gelen tekrarlanan darbelere dayanıklıdır. Bazı büyük motorlarda, darbe sıklığı dakikada 1,000'i aşar.
Vana Yuvası Malzemeleri
Valf yuvaları için aşağıdaki malzemelerden birini seçebilirsiniz: toz metalurjisi malzemeleri, dökme demir, dövme çelik veya seramik.
Toz Metalurjisi Malzemeleri
Toz metal valf yuvaları Seri üretimde maliyet avantajları, daha az proses gerektirmesi ve esnek malzeme tasarımı nedeniyle giderek daha popüler hale gelmiştir.
Ancak sinterlenmiş valf yuvaları dövme olanlara göre içlerinde gözenekler barındırdığından korozyon dirençleri ve mukavemetleri azalır.
Tekrar presleme ve tekrar sinterleme, toz dövme veya bakır infiltrasyonu gibi işlemler kullanılarak valf yuvasının yoğunluğu 7.6 g/cm³'ün üzerine çıkarılabilir ve performansı önemli ölçüde artırılabilir.
Dökme demir
Düşük alaşımlı dökme demir malzeme, çalışma sıcaklığı nispeten düşük olduğundan düşük yük motor supap yuvaları için uygundur. Ancak, yüksek yük motorları daha yüksek sıcaklıklarda ve daha aşındırıcı ortamlarda çalışır. Bu nedenle, dökme demire Cr, Ni, Co ve Mo gibi alaşım elementleri eklemelisiniz. Bu elementler, supap yuvasının yüksek sıcaklıklara, aşınmaya ve korozyona karşı direncini büyük ölçüde artıracaktır.
Seramik
Seramikler mükemmel yüksek sıcaklık direncine, aşınma direncine ve korozyon direncine sahiptir ve ideal valf yuvası malzemeleridir. Ancak seramiklerin işlenmesi zordur ve üretim maliyetleri yüksektir.
Toz Metalurjisi Vana Yuvası Üretim Süreci
Toz metalurjisi demir esaslı vana yuvası üretim süreci toz karıştırma, presleme, sinterleme, bakır sızma vb. işlemleri içerir.
Karıştırma
Karıştırma, farklı metal tozlarının yağlayıcılar ve grafit tozu ile birleştirilmesiyle yapılır. Yağlayıcılar, metal tozlarının akışkanlığını artırır ve kalıp aşınmasını azaltırken, grafit sinterlenmiş parçaların mekanik özelliklerini iyileştirir.
presleme
Üst ve alt zımbalar, karıştırılmış tozları yüksek basınç altında kalıp boşluğuna bastırır. "Yeşil kompakt" adı verilen preslenmiş toz metal valf yuvası daha fazla işlem gerektirir.
sinterleme
Sinterleme işlemi, yeşil kompaktı metalin erime noktasının altına ısıtır. Demir bazlı valf yuvaları için sinterleme sıcaklığı genellikle 1120 °C'ye ulaşır. Sinterleme işlemi Toz parçacıklarını birbirine bağlayarak valf yuvasına yapısal bütünlük, mekanik özellikler ve fiziksel özellikler kazandırır.
Bakır Sızması
Bakır sızması, birbirine bağlı gözenekleri doldurur toz metalurji parçaları Erimiş bakırın kılcal etkiyle eritilmesiyle elde edilir. Bakırla kaplanmış valf yuvaları 7.6 g/cm³ yoğunluğa ve 30 HRC'yi aşan sertliğe ulaşır.
Sinterlenmiş Vana Yuvalarının Avantajları
Geleneksel döküm veya dövme alaşımlı valf yuvası ek parçaları genellikle erken aşınır ve arızalanır. Valf yuvalarının toz metalurjisi ile üretilmesi ekonomik ve teknik açıdan avantajlıdır.
Malzeme Tasarım Esnekliği
PM, daha fazla malzeme tasarım esnekliğine sahiptir. Örneğin, demir esaslı toz metalurjisi valf yuvalarına alaşım elementlerinin eklenmesi, yüksek sıcaklık direncini, aşınma direncini ve paslanma direncini artırır.
Bu yüksek alaşımlı sinterlenmiş valf yuvaları, yüksek güçlü gaz motorlarına ve dizel motorlara uygulanabilir.
Yüksek Malzeme Kullanımı
Toz metalurjisi, %95'e varan malzeme kullanım oranıyla, valf yuvalarının üretim maliyetini etkin bir şekilde düşüren, neredeyse net şekilli bir üretim sürecidir.
Uygun Maliyetli
Sinterlenmiş valf yuvaları, seri üretimde daha az malzeme israfı, daha az işlem adımı ve daha düşük enerji tüketimi nedeniyle maliyet avantajı sağlar.
Kalite Tutarlılığı
Toz metalurjisi süreci, farklı partiler arasında yüksek kalite tutarlılığıyla sonuçlanan istikrarlı üretim kontrolüne olanak tanır.
Sıkı Toleranslar
Sinterlenmiş valf yuvasının toleransı genellikle IT8-IT9 olup, boyutlandırma işleminden sonra IT5-IT7'ye kadar çıkabilmektedir.
BLUE, 9001 yıllık deneyime sahip ISO 2015:20 sertifikalı bir toz metalurjisi üreticisidir.
Otomotiv motorları için eksiksiz bir demir esaslı toz metal subap yuvası yelpazesi sunuyoruz. Daha iyi ısı transferi ve aşınma ömrü için isteğe bağlı bakır sızdırmalı demir esaslı PM subap yuvaları. Sinterlenmiş subap yuvaları, tutarlı kalite, hassas boyutlar ve uygun maliyetli performans sunar.
SSS
Valf Yuvası Arızasının Nedenleri Nelerdir?
Montaj hatası: Supap yuvasının yanlış montajı veya aşırı toleransı nedeniyle eksantrik aşınma meydana gelir ve bu da supap yuvasının kırılmasına yol açar.
Aşınma arızası: Valf yuvası uzun süre yüksek sıcaklıklara maruz kalır, bu da sertliğini azaltır ve deforme olmasına neden olur.
Korozyon arızası: Motordan çıkan egzoz gazı aşındırıcı ortamlar içerir, bu da oturma yüzeyinin pürüzsüz olmamasına, sürtünme faktörünün artmasına ve aşınmanın yoğunlaşmasına neden olur.
Toz Metalurjisi Vana Yuvaları Üzerindeki Sinterleme Sıcaklığının Etkileri Nelerdir?
1120°C'de sinterlenen demir esaslı toz metalurjisi vana yuvaları yaklaşık 7.5 g/cm³ yoğunluğa, 86 HRB sertliğe ve 220 MPa kırma mukavemetine ulaşmaktadır.
1150°C’de sinterlendiğinde yoğunluk 7.6 gr/cm³’e, sertlik 92 HRB’ye, kırma dayanımı ise 300 MPa’ya çıkmaktadır.