Розробки компанії Federal-Mogul Powertrain допоможуть вирішити проблеми, пов’язані зі збільшеною інтенсивністю рециркуляції відпрацьованих газів (EGR) і з використанням палива з високим вмістом сірки.
Новий метод оцінки корозійної стійкості гільз циліндрів дизельного двигуна
оприлюднено:
22.04.2017
Буршайд, Німеччина, 10 квітня 2017 р.
Компанія Federal-Mogul Powertrain розробила новий метод оцінки корозійної стійкості матеріалу, з якого виготовляються гільзи циліндрів. Цей метод дозволить компанії постачати більш надійні компоненти, які здатні витримати найбільші навантаження. Нова методологія випробувань, яка забезпечує безпосереднє порівняння різних матеріалів і технологічних покриттів, дозволить створювати компоненти, спеціально призначені для експлуатації з використанням палива низької якості і при високій інтенсивності рециркуляції відпрацьованих газів (EGR).
«Висока інтенсивність рециркуляції відпрацьованих газів (EGR) і використання дизельного палива із високим вмістом сірки утворюють значні труднощі з точки зору зносу поверхні гільзи циліндра, яка виготовлена зі сплаву заліза, — прокоментував Жан Марія Оліветті (Gian Maria Olivetti), директор по технологіям Federal-Mogul Powertrain. — Передові гільзи з покриттями, нанесеними методом термічного напилення, наприклад наші тонкостінні гільзи Sprayfit®, здатні поєднувати ефективний відвід тепла і переваги зносостійких поверхонь. Тим не менше, залишається проблема достовірної оцінки робочих характеристик альтернативних матеріалів і нам вдалось розробити такий метод».
До розробки компанії Federal-Mogul Powertrain в принципі не існувало визнаної процедури порівняння корозійної стійкості різноманітних матеріалів, які використовуються в двигуні. Складний взаємозв’язок механічного зносу і корозії означає, що для виявлення самих зносостійких матеріалів необхідно оцінювати кожен із цих факторів окремо.
Механічне зношування видаляє продукти корозії і оголює незахищену поверхню, що сприяє подальшій корозії. Кородована поверхня має низьку зносостійкість, це ще більше підсилює зношення і так по замкнутому циклу.
Компанія Federal-Mogul Powertrain ретельно відтворила корозійні розчини продуктів згоряння, які утворюються всередині двигуна, включаючи сірчану, азотну і оцтову кислоту. Ці розчини використовувались при проведенні серії випробувань: випробування зануренням в киплячий розчин відповідного складу, електрохімічне випробування при температурах близьких до температури спалаху розчину і металографічне дослідження. Випробувальний розчин дозволяв відтворювати властивості типового конденсату сірки або конденсату відпрацьованих газів із системи рециркуляції (EGR).
Результати випробувань показали, що найбільш агресивна корозія виникала під впливом конденсату сірки. Вплив цієї корозії на різні матеріали порівнювався зі звичайним чавуном, який використовувався в якості еталону. Було встановлено, що корозійна стійкість збільшується при збільшеному вмісті хрому і зменшується при збільшенні концентрації кисню в матеріалі (оксиди заліза, оксиди хрому).
«Наш метод випробувань дозволив нам ідентифікувати матеріали підкладки і матеріали покриттів, які володіють необхідною корозійною стійкістю і зносостійкістю для гільз циліндрів, які піддаються найбільш жорстким впливам, — сказав директор напрямку «Втулки» компанії Federal-Mogul Powertrain, д-р технічних наук Волкер Шерер (Volker Scherer). — Тісна співпраця із замовниками дозволяє нам із самого початку проектувати характеристики матеріалів, які відповідають специфічним вимогам в кожному конкретному випадку».
Компанія Federal-Mogul Powertrain буде використовувати результати цієї дослідницької програми при виборі матеріалів для постачання готових компонентів і напівфабрикатів виробникам дизельних двигунів.
Компанія Federal-Mogul Powertrain розробила новий метод оцінки корозійної стійкості матеріалу, з якого виготовляються гільзи циліндрів. Цей метод дозволить компанії постачати більш надійні компоненти, які здатні витримувати найвищі навантаження.
Мікророзріз тонкостінної гільзи Sprayfit® компанії Federal-Mogul Powertrain з покриттям нанесеним методом термічного напилення:
Зверху: хонінгована поверхня циліндра з низьким вмістом кисню отримана електродуговим напиленням.
Внизу: підкладка із алюмінієвого сплаву LDS AlSi12
Ультрасучасні гільзи з покриттями, які нанесені методом термічного напилення, наприклад тонкостінні гільзи Sprayfit® компанії Federal-Mogul Powertrain, здатні поєднувати ефективний відвід тепла і переваги зносостійких поверхонь:
