El colector de escape está conectado al bloque de cilindros del motor, recoge el escape de cada cilindro y lo guía hacia el tubo principal de escape con tubos divergentes. El principal requisito para ello es minimizar la resistencia del escape y evitar la interferencia mutua entre los cilindros. Cuando el escape está demasiado concentrado, habrá interferencia mutua entre los cilindros, es decir, cuando un cilindro se agota, simplemente golpea los gases de escape que no se han agotado por completo de otros cilindros. De esta forma, la resistencia del escape aumentará, reduciendo así la potencia de salida del motor. La solución a este problema es separar al máximo el escape de cada cilindro, con un ramal para cada cilindro, o un ramal para dos cilindros, y hacer que cada rama sea lo más larga posible y moldeada de forma independiente para reducir la influencia mutua de los gases. en diferentes tuberías.
El colector de escape debe tener en cuenta el rendimiento de potencia del motor, el rendimiento de economía de combustible del motor, los estándares de emisiones, el costo del motor, el diseño de la cabina delantera del vehículo y el campo de temperatura, etc. Los colectores de escape comúnmente utilizados en los motores en la actualidad se dividen en colectores de hierro fundido y Colectores de acero inoxidable en cuanto a materiales. Desde el proceso de fabricación, el colector de escape se realiza mediante proceso de fundición, especialmente mediantefundición a la cera perdidadebido a su compleja estructura.
Requisitos para colectores de escape.
1. Buena resistencia a la oxidación a alta temperatura.
El colector de escape funciona bajo alternancia cíclica de alta temperatura durante mucho tiempo. La resistencia a la oxidación del material a altas temperaturas afecta directamente la vida útil del colector de escape. Obviamente, el hierro fundido común no puede cumplir con los requisitos y es necesario agregar elementos de aleación al material para mejorar la resistencia a la oxidación a alta temperatura del material.
2. Microestructura estable
En el rango desde la temperatura ambiente hasta la temperatura de trabajo, el material no debe sufrir cambios de fase o minimizar el cambio de fase tanto como sea posible. Porque el cambio de fase provocará cambios de volumen, tensión interna o deformación, afectando el rendimiento y la vida útil del producto. Por lo tanto, el material de la matriz es preferiblemente una estructura estable de ferrita o austenita. La forma de destrucción de las piezas de hierro fundido que trabajan en condiciones de alta temperatura se manifiesta principalmente como corrosión en condiciones de alta temperatura. Después de que se oxidan las fases constituyentes de la organización (como el grafito de carbono), el volumen del óxido es mayor que el volumen original, lo que provoca una expansión irreversible de la pieza fundida. En comparación con las tres formas de grafito: escamas, gusano y esférico, el hierro fundido con grafito esférico tiene la mejor resistencia a altas temperaturas. La razón es que durante el proceso de solidificación del hierro fundido, el grafito en escamas crece como fase principal. Al final de la solidificación eutéctica, el grafito de cada grupo eutéctico forma una forma tridimensional ramificada continua. A alta temperatura, cuando el oxígeno invade el metal, el grafito se oxida formando un canal microscópico que acelera el proceso de oxidación. Cuando el grafito esférico se nuclea, crece solo hasta un cierto tamaño y queda rodeado por la matriz. Existe como una bola aislada. Una vez oxidada la bola de grafito, no se forma ningún canal, lo que debilita la oxidación posterior. Por lo tanto, la resistencia a la oxidación a altas temperaturas del hierro dúctil es mejor que la de otras formas de grafito, y los agujeros oxidados tienen menos efecto sobre la resistencia a altas temperaturas del hierro fundido que otras formas de grafito. El grafito vermicular se encuentra entre los dos.
3. Pequeño coeficiente de expansión térmica.
Un pequeño coeficiente de expansión térmica favorece la reducción del estrés térmico y la deformación térmica del colector de escape y mejora el rendimiento y la vida útil del producto.
4. Excelente resistencia a altas temperaturas
Debe cumplir con los requisitos de resistencia necesarios del producto cuando se utiliza a altas temperaturas.
5. Buen rendimiento del proceso y bajo costo.
Existen muchos tipos de materiales metálicos resistentes al calor y a las altas temperaturas, pero debido a la forma compleja del colector de escape, el material utilizado para fabricar el colector de escape debe tener un buen rendimiento del proceso y su costo debe satisfacer las necesidades de la masa. producción en la industria automotriz.
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