本篇文章给大家谈谈《为什么陶瓷发动机没普及》对应的知识点,希望对各位有所帮助。
本文目录一览:
- 1、汽车的发动机材料是什么材质的?能不能用陶瓷?
- 2、陶瓷发动机有什么优点?有什么依据呢?
- 3、汽车的发动机可以是陶瓷的吗
- 4、发动机气缸为什么不能用硬直合金,或者陶瓷材料?
- 5、陶瓷发动机
汽车的发动机材料是什么材质的?能不能用陶瓷?
您好! 只能是金属 汽车的发动机肯定不能使用陶瓷,
因为陶瓷的特点是虽然内高温,
但是并不能兼顾,
所以他不可能用在汽车的发动机上。
陶瓷发动机有什么优点?有什么依据呢?
在传统的柴油机或蒸汽轮机中使用的金属部件中,铝合金的温度极限为350℃,钢和铸铁为450℃。最好的过热耦合使发动机的设计变得复杂,增加了重量并消耗了很多功率。长期以来,人们一直在寻找一种理想的材料来取代发动机中使用的金属。发动机材料的主要改革是用高性能的陶瓷部件逐步取代金属部件,直至发动机的主要部件,这就是所谓的陶瓷发动机。
陶瓷材料有很多优点。陶瓷的硬度在1500HV以上,而一般合成金属的硬度在400HV左右,而且陶瓷的隔热性能非常好。根据陶瓷的特点,用陶瓷材料制作活塞、连杆、气缸套、气缸盖等重件,发动机的热效率将大大提高,至少提高35%以上。陶瓷具有密度低、重量轻的特点。陶瓷具有耐腐蚀的特点,在高温下不易氧化,具有良好的耐腐蚀性。从这一点来看,燃料的选择范围将大大改善,可以选择质量较低的燃料。从陶瓷材料的材质来看,陶瓷的主要成分为硅酸盐,资源非常丰富。
此外,陶瓷材料的热特性非常好,熔点很高,一般金属的熔点在1400℃左右,而常规陶瓷的熔点在2000℃以上,在高温下具有优良的化学稳定性,同时陶瓷的热膨胀系数比金属低,当温度发生变化时,陶瓷具有良好的尺寸稳定性。由于陶瓷在1400℃左右的温度下保持稳定,因此不需要大型的发动机冷却系统。
通过取消冷却系统,柴油机的体积可以减少40%以上。柴油机体积的减少降低了车辆的整体重量,从而提高了单位体积的功率、单位功率和机动性。50%的军用车辆故障与冷却系统有关,减少或消除冷却意味着改善发动机的可靠性、可维修性、可维护性和耐久性。此外,活塞的工作温度可提高300摄氏度以上,大大促进了燃料和空气混合物的燃烧,燃烧更彻底,对油耗、排放有很大好处。
汽车的发动机可以是陶瓷的吗
汽车的发动机肯定不能使用陶瓷,
因为陶瓷的特点是虽然内高温,
但是并不能兼顾,
所以他不可能用在汽车的发动机上。
发动机气缸为什么不能用硬直合金,或者陶瓷材料?
一、气缸磨损故障现象
①冷启动时有明显的嗒嗒的敲击声,温度升高,响声减弱或消失。
②缸压低。
③有时排气管排蓝烟,加机油口处冒蓝烟。
④发动机动力性下降。
⑤油耗增加。
气缸磨损的故障诊断与排除
二、气缸的磨损规律及其原因
(1)气缸磨损规律
从气缸的纵断面看(沿气缸轴线方向):上大下小的不规则“锥形”或“锥体”。磨损最大部位:在活塞位于上止点时第一道活塞环所对应的缸壁,活塞环接触不到的上口无磨损,形成
“缸阶”。在特殊情况下,气缸的磨损最大部位在中部(腰鼓形)。在同一台发动机上,不同气缸磨损情况不尽相同,一般水冷发动机的第一缸前壁和最后一缸的后壁处磨损较为严重。
从气缸横断面来看:磨损不均匀,磨损成不规则的椭圆形。各气缸沿圆周方向的最大磨损部位:一般是进气门对面附近缸壁磨损最大。
(2)气缸磨损的原因
在正常情况下,气缸沿工作表面在活塞环运动区域内的磨损是沿高度方向呈上大下小的不规则锥形。磨损的最大部位是活塞在上止点位置时,第一道活塞环相对应的缸壁。而活塞环与缸壁不接触的上口几乎没有发生磨损而形成明显的缸肩。
上大下小的原因:
①机械磨损:活塞位于上止点时
,高温燃气爆发压力最大,致使活塞环对气缸壁的正压力加大,摩擦力也加大,润滑油膜被破坏
,第一道活塞环对应的气缸壁磨损最为严重。
②腐蚀磨损:混合气燃烧生成的有机酸和酸性氧化物(溶于水生成矿物酸)。对气缸表面产生腐蚀作用,造成腐蚀磨损。气缸体上部不能完全被润滑油膜覆盖,腐蚀作用更加严重。
③磨料磨损:空气中的尘埃、润滑油中的机械杂质、发动机中的磨屑等进入气缸壁间造成磨料磨损。空气中的尘埃被吸人气缸上部,其棱角锋利,因而气缸上部磨损也最大。
腰鼓形的原因:在风沙严重地区,大量灰尘进入气缸后,由于活塞在气缸中部运动速度最大,磨料磨损最严重。
三、气缸磨损故障诊断方法
①检测故障缸压力。
②检测气缸直径及圆柱度。
陶瓷发动机
在传统柴油机或燃气轮机用的金属零件中,铝合金的耐温极限为350℃,钢和铸铁的为450℃,最好的超级耐热合金的耐温极限也不能超过去1093℃。金属材料的上述耐温极限大大限制了发动机的工作温度(热效率)。而使用各种冷却装置又使发动机设计复杂,增加重量和耗费许多功率。长期以来,人们在寻觅用一种理想的材料来代替发动机用的金属材料。
发动机用材料的重大改革则是用高性能陶瓷零件逐步代替金属零件,直至发动机的主要零件,这就是人们常说的陶瓷发动机。
高性能陶瓷有许多优于金属的性能,例如耐高温、耐磨损、耐腐蚀、重量轻和隔热性能好。这些特殊性能可使传统发动机面临的热效率低和结构复杂等许多难题得到合理解决,并提高发动机的性能和耐久性。因此,有专家认为,高性能陶瓷是自内燃机发明以来最鼓舞人心的新发展,它将最终解决发动机要在苛刻环境下工作的问题。21世纪,将会出现许多陶瓷发动机。最初,人们研究和使用的是陶瓷涂层和单一整体陶瓷制的发动机零件。陶瓷涂层技术成熟、成本低、寿命较高,采用等离子喷涂工艺,可涂覆二氧化锆、碳化钛和二氧化钛等陶瓷,获得1毫米以内的耐久涂层。为了解决陶瓷涂层太薄的问题,人们研究用二氧化锆、氮化硅、碳化硅和钛酸铝制造发动机的整体陶瓷零件。此外,还研究了玻璃瓷、氧化铝等整体陶瓷件。
关于《为什么陶瓷发动机没普及》的介绍到此就结束了。