エキゾーストマニホールドはエンジンのシリンダーブロックに接続されており、各シリンダーの排気を集合させて分岐管で排気本管に導きます。その主な要件は、排気抵抗を最小限に抑え、シリンダー間の相互干渉を避けることです。排気が集中しすぎると、気筒間で相互干渉が起こり、ある気筒が排気するときに、他の気筒から排出されきっていない排気ガスがぶつかるだけになります。これにより排気抵抗が増加し、エンジンの出力が低下します。この問題の解決策は、各気筒の排気を可能な限り分離し、各気筒に1分岐、または2気筒に1分岐とし、各分岐を可能な限り長くし、独立して成形することでガスの相互影響を低減することです。さまざまなパイプで。
エキゾーストマニホールドは、エンジンの出力性能、エンジンの燃費性能、排出ガス基準、エンジンのコスト、車両のフロントキャビンのレイアウトや温度領域の適合などを考慮する必要があります。現在、エンジンで一般的に使用されているエキゾーストマニホールドは、鋳鉄マニホールドと鋳鉄マニホールドに分けられます。材質的にはステンレス鋼マニホールド。エキゾーストマニホールドは製造工程から鋳造法、特にロストワックス鋳造複雑な構造のため。
エキゾーストマニホールドの要件
1. 良好な高温酸化耐性
エキゾーストマニホールドは高温のサイクル交番下で長時間作動します。高温下での材料の耐酸化性は、エキゾーストマニホールドの寿命に直接影響します。通常の鋳鉄では明らかに要求を満たすことができず、材料の高温酸化耐性を向上させるために合金元素を材料に添加する必要があります。
2. 安定した微細構造
室温から使用温度までの範囲では、材料は相変化を受けないか、または相変化を可能な限り最小限に抑える必要があります。相変化により体積変化、内部応力、変形が生じ、製品の性能や寿命に影響を与えるためです。したがって、マトリックス材料は安定したフェライトまたはオーステナイト組織であることが好ましい。高温条件下で使用される鋳鉄部品の破壊形態は、主に高温条件下での腐食として現れます。組織内の構成相が酸化された後（グラファイトカーボンなど）、酸化物の体積は元の体積よりも大きくなり、鋳造品の不可逆的な膨張を引き起こします。片状、虫状、球状の 3 つの黒鉛形状と比較して、球状黒鉛を含む鋳鉄は最高の高温耐性を備えています。その理由は、鋳鉄の凝固過程において、先行相として片状黒鉛が成長するためです。共晶凝固の終了時に、各共晶グループの黒鉛は連続した分岐した三次元形状を形成します。高温で酸素が金属に侵入すると、グラファイトが酸化されて微細なチャネルが形成され、酸化プロセスが促進されます。球状黒鉛が核生成すると、単独である程度の大きさまで成長し、母材に囲まれます。孤立したボールとして存在します。グラファイトボールが酸化された後はチャネルが形成されないため、さらなる酸化が弱められます。したがって、ダクタイル鋳鉄の高温酸化耐性は他の黒鉛よりも優れており、酸化された穴が他の黒鉛よりも鋳鉄の高温強度に与える影響は小さくなります。バーミキュラ グラファイトはその中間です。
3. 熱膨張係数が小さい
熱膨張係数が小さいと、エキゾーストマニホールドの熱応力や熱変形が軽減され、製品の性能や寿命の向上につながります。
4. 優れた高温強度
高温で使用する場合、製品に必要な強度要件を満たさなければなりません。
5. 優れたプロセスパフォーマンスと低コスト
耐熱・耐高温の金属材料には多くの種類がありますが、エキゾーストマニホールドの形状が複雑であるため、エキゾーストマニホールドを製造する材料には加工性が良く、量産ニーズに見合ったコストが求められます。自動車産業における生産。
