O coletor de escapamento é conectado ao bloco de cilindros do motor e coleta o escapamento de cada cilindro e o guia para o tubo principal de escapamento com tubos divergentes. O principal requisito para isso é minimizar a resistência ao escapamento e evitar interferência mútua entre os cilindros. Quando o escapamento estiver muito concentrado, haverá interferência mútua entre os cilindros, ou seja, quando um cilindro esgotar, ele apenas atingirá os gases de escapamento que não foram totalmente esgotados dos outros cilindros. Desta forma, a resistência ao escape aumentará, reduzindo assim a potência de saída do motor. A solução para este problema é separar o escape de cada cilindro tanto quanto possível, com uma ramificação para cada cilindro, ou uma ramificação para dois cilindros, e tornar cada ramificação o mais longa possível e moldada de forma independente para reduzir a influência mútua dos gases em tubos diferentes.
O coletor de escapamento deve levar em consideração o desempenho da potência do motor, o desempenho da economia de combustível do motor, os padrões de emissão, o custo do motor, o layout da cabine dianteira do veículo e o campo de temperatura correspondentes, etc. coletores de aço inoxidável em termos de materiais. A partir do processo de fabricação, o coletor de escape é realizado por processo de fundição, especialmente porfundição por cera perdidadevido à sua estrutura complexa.
Requisitos para coletores de escape
1. Boa resistência à oxidação em alta temperatura
O coletor de escape funciona sob alternância cíclica de alta temperatura por um longo período. A resistência à oxidação do material sob altas temperaturas afeta diretamente a vida útil do coletor de escape. O ferro fundido comum obviamente não pode atender aos requisitos e elementos de liga precisam ser adicionados ao material para melhorar a resistência à oxidação em alta temperatura do material.
2. Microestrutura estável
Na faixa da temperatura ambiente até a temperatura de trabalho, o material não deve sofrer mudança de fase ou minimizar ao máximo a mudança de fase. Porque a mudança de fase causará alterações de volume, tensões internas ou deformações, afetando o desempenho e a vida útil do produto. Portanto, o material da matriz é preferencialmente uma estrutura estável de ferrita ou austenita. A forma de destruição das peças de ferro fundido que trabalham sob condições de alta temperatura se manifesta principalmente como corrosão sob condições de alta temperatura. Após a oxidação das fases constituintes da organização (como o carbono grafite), o volume do óxido é maior que o volume original, causando expansão irreversível da peça fundida. Comparado com as três formas de grafite em flocos, sem-fim e esférico, o ferro fundido com grafite esférico tem a melhor resistência a altas temperaturas. A razão é que durante o processo de solidificação do ferro fundido, a grafite em flocos cresce como fase principal. No final da solidificação eutética, a grafite em cada grupo eutético forma uma forma tridimensional ramificada contínua. Em altas temperaturas, quando o oxigênio invade o metal, o grafite é oxidado para formar um canal microscópico, que acelera o processo de oxidação. Quando a grafite esférica nuclea, ela cresce sozinha até um certo tamanho e é cercada pela matriz. Existe como uma bola isolada. Após a oxidação da bola de grafite, nenhum canal é formado, enfraquecendo assim a oxidação adicional. Portanto, a resistência à oxidação em alta temperatura do ferro dúctil é melhor do que outras formas de grafite, e os furos oxidados têm menos efeito na resistência a altas temperaturas do ferro fundido do que outras formas de grafite. A grafite vermicular está entre os dois.
3. Pequeno coeficiente de expansão térmica
Um pequeno coeficiente de expansão térmica contribui para reduzir o estresse térmico e a deformação térmica do coletor de escapamento e melhora o desempenho e a vida útil do produto.
4. Excelente resistência a altas temperaturas
Deve atender aos requisitos de resistência necessários do produto quando utilizado em altas temperaturas.
5. Bom desempenho de processo e baixo custo
Existem muitos tipos de materiais metálicos resistentes ao calor e a altas temperaturas, mas devido ao formato complexo do coletor de escapamento, o material usado para fabricar o coletor de escapamento deve ter bom desempenho de processo e seu custo deve atender às necessidades de massa produção na indústria automotiva.
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