Izduvni razvodnik je povezan sa blokom cilindra motora, sakupljajući izduvne gasove iz svakog cilindra i usmeravajući ih u ispušni razvodnik sa divergentnim cevovodima.
Izduvni razvodnik je povezan sa blokom cilindra motora, sakupljajući izduvne gasove iz svakog cilindra i usmeravajući ih u izduvni razvodnik, divergentnim cevovodima. Glavni zahtjevi za to su minimiziranje otpora izduvnih gasova i izbjegavanje međusobne smetnje između cilindara. Kada je izduvni gas prekomerno koncentrisan, doći će do međusobne smetnje između cilindara, odnosno kada se jedan cilindar izduva dolazi u kontakt sa neočišćenim izduvnim gasom iz drugih cilindara. Ovo će povećati otpor izduvnih gasova, čime se smanjuje izlazna snaga motora. Rješenje je da se izduvni plinovi svakog cilindra razdvoje što je više moguće, sa jednom granom za svaki cilindar ili jednom granom za dva cilindra, te da svaka grana bude što duža i neovisna kako bi se smanjio međusobni utjecaj plinova u različitim cijevima. .
Kratak uvod
Ispušni razvodnik je divergentni cjevovod povezan s blokom cilindra motora, koji koncentriše izduvne plinove iz svakog cilindra i usmjerava ih u ispušni razvodnik. Glavni zahtjevi za to su minimiziranje otpora izduvnih gasova i izbjegavanje međusobne smetnje između cilindara. Kada je izduvni gas prekomerno koncentrisan, doći će do međusobne smetnje između cilindara, odnosno kada se jedan cilindar izduva dolazi u kontakt sa neočišćenim izduvnim gasom iz drugih cilindara. Ovo će povećati otpor izduvnih gasova, čime se smanjuje izlazna snaga motora. Rješenje je da se izduvni plinovi svakog cilindra razdvoje što je više moguće, sa jednom granom za svaki cilindar ili jednom granom za dva cilindra, te da svaka grana bude što duža i oblikovana kako bi se smanjio međusobni utjecaj plinova u različitim cijevima. . Kako bi se smanjio otpor ispušnih plinova, neki trkaći automobili koriste cijevi od nehrđajućeg čelika za proizvodnju izduvnih grana.
Izduvna grana treba da uzme u obzir performanse snage motora, ekonomičnost goriva motora, standarde emisije, cijenu motora, odgovarajući izgled prednje kabine vozila i temperaturno polje.
Uobičajeni ispušni razdjelnici podijeljeni su u dva tipa na osnovu materijala i tehnologije obrade: razdjelnici od lijevanog željeza i razdjelnici od nehrđajućeg čelika
Karakteristike i zahtjevi materijala za izduvne grane
Rani motori automobila imali su malu snagu po jedinici težine, nisku efikasnost sagorevanja goriva i temperaturu izduvnih gasova koja nije prelazila 500 stepeni. Sa poboljšanjem efikasnosti motora automobila, temperatura izduvnih gasova se povećala na 600-650 stepen. Posljednjih godina razvijene zemlje kontinuirano poboljšavaju svoje standarde izduvnih gasova iz automobila, a primjena katalitičke tehnologije i tehnologije turbo punjenja s pužnim zupčanicima značajno je povećala radnu temperaturu izduvnih kolektora, dostižući preko 750 stepeni. Kako se performanse motora nastavljaju poboljšavati, radna temperatura izduvnog razvodnika će se također povećavati. Istovremeno, sa napretkom tehnologije motora, struktura izduvnih kolektora je postala složenija. Osim toga, rad u uvjetima cikličke naizmjenične temperature zahtijeva da materijali izduvnog razvodnika ne samo da imaju dobre performanse pri visokim temperaturama, već i dobre performanse livenja. Stoga materijal izduvnog razvodnika mora imati sljedeće karakteristike.
Dobar učinak antioksidansa na visokim temperaturama
Ispušni razvodnik dugo vremena radi u cikličkom naizmjeničnom stanju pri visokim temperaturama, a antioksidacijske performanse materijala na visokim temperaturama direktno utječu na vijek trajanja ispušne grane. Obično liveno gvožđe očito ne može ispuniti zahteve, a materijalu se moraju dodati legirani elementi kako bi se poboljšala otpornost na oksidaciju pri visokim temperaturama.
Stabilna mikrostruktura
U rasponu od sobne temperature do radne temperature, materijal treba minimizirati ili izbjegavati fazne prijelaze što je više moguće. Budući da fazni prijelaz može uzrokovati promjene u volumenu, što rezultira unutrašnjim naprezanjem ili deformacijom, što utječe na performanse i vijek trajanja proizvoda. Stoga je najbolje da materijal matrice ima stabilnu feritnu ili austenitnu strukturu. Način kvara dijelova od livenog gvožđa koji rade u uslovima visoke temperature uglavnom se manifestuje kao korozija u uslovima visoke temperature. Nakon oksidacije sastavnih faza u strukturi (kao što je grafitni ugljik), volumen oksida je veći od prvobitnog volumena, što uzrokuje nepovratno širenje odljevka.
U poređenju sa tri grafitna oblika pahuljice, puža i kuglice, liveno gvožđe sa sfernim grafitom ima najbolju otpornost na visoke temperature. Razlog je što tokom procesa očvršćavanja livenog gvožđa, grafit u pahuljicama raste kao vodeća faza. Na kraju eutektičkog skrućivanja, grafit u svakom eutektičkom klasteru formira kontinuirano razgranato trodimenzionalno stanje. Na visokim temperaturama, kada kisik prodre u unutrašnjost metala, grafit nakon oksidacije formira mikrokanal, ubrzavajući proces oksidacije. Kada sferni grafit nastane, raste do određene veličine i okružen je matriksom kao izolirana kugla. Nakon oksidacije grafitne kuglice ne formira se kanal, što slabi dalji proces oksidacije. Stoga je otpornost nodularnog željeza na oksidaciju pri visokim temperaturama bolja od ostalih oblika grafita, a utjecaj oksidiranih pora na visokotemperaturnu čvrstoću lijevanog željeza je manji nego kod drugih oblika grafita. Puzajući grafit je između njih.
Mali koeficijent toplinske ekspanzije
Mali koeficijent termičke ekspanzije je koristan za smanjenje termičkog naprezanja i deformacije ispušne grane, te za poboljšanje performansi i vijeka trajanja proizvoda.
Odlična otpornost na visoke temperature
Mora ispunjavati potrebne zahtjeve čvrstoće za proizvod kada se koristi na visokim temperaturama.
Dobre performanse procesa i niske cijene
Postoji mnogo vrsta metalnih materijala otpornih na toplinu i visoke temperature, ali zbog složenog oblika ispušnih kolektora, materijali koji se koriste za proizvodnju ispušnih kolektora moraju imati dobru obradivost, a njihova cijena mora odgovarati zahtjevima masovne proizvodnje u automobilska industrija.