发动机气门耐热钢的摩擦磨损特性研究

发布时间：2024-03-06 04:31

　　气门是影响发动机可靠性、安全性和使用寿命的关键零部件之一,主要用于开启和关闭发动机工作过程中的进气道和排气道,控制燃料混合气或空气的进入以及废气的排出。气门的工作环境十分恶劣,不仅承受高温燃气的腐蚀,而且要承受气缸内爆发压力的冲击。气门材料的主要失效模式为磨损和断裂,而磨损将导致气门快速失效。因此,研究气门材料的摩擦磨损特性具有十分重要的应用价值。本文选取气门常用的23-8N、21-4N和4Cr9Si2三种耐热钢作为目标材料,系统地研究了这三种材料在不同温度下的力学性能、滑动磨损性能以及接触疲劳性能,主要研究内容如下:(1)研究了23-8N、21-4N和4Cr9Si2三种耐热钢材料分别在25、400以及650oC温度下的拉伸性能。通过对各温度下材料的拉伸数据进行统计分析,发现三种耐热钢都具有较好的室温力学性能,且23-8N和21-4N耐热钢具有较好的高温强度,而4Cr9Si2耐热钢的高温力学性能下降明显。此外,23-8N耐热钢的断裂形貌以类解理状为主,21-4N耐热钢的断裂形貌表现为韧窝和孔洞状,4Cr9Si2耐热钢的断裂形貌以疲劳条带状为主要形式。(2)研究了23-8N、21-4N两...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1配气机构的种类Fig1-1Typesofenginevalvetrain

第一章绪论言其他类别的能量转化成机械能并应用于工作的机器叫做发动机，可分为内燃等。其中内燃机是在机器内部将化学燃料燃烧产生的化学能转化为机械能来驱备进行工作的设备，内燃机的燃料为空气与化学燃料按照一定比例组合在一起，燃烧后产生大量的废气[1,2]。配气机构是发动机必备的重要零....

图1-2配气机构及气门-座圈机构示意图

华南理工大学硕士学位论文气门头部和杆部组成，可分为进、排气门两种。进气门通常使用马氏体耐热4Cr9Si2、5Cr9Si3等；而排气门一般采用奥氏体耐热钢，如23-8N、21-4排气门采用高温合金材料进行制造[7,8]。为了降低气门的材料成本，目前企气门杆部材料替换为马氏体....

图1-3配气机构工作流程

第一章绪论300～500oC，而排气门需要将燃烧室内燃烧后的高温废气及时排出，此时的工较高，可达600～800oC。特别是在配气机构完成一次循环后，燃烧室开始往外气，此时排气门的开口相对较小，而燃烧室内又具有较高的工作压力，因此高温高压下快速通过气门和座圈之间的微小缝隙....

图1-4气门失效形式

（a）杆部断裂（b）头部失效图1-4气门失效形式Fig.1-4Theformofvalvefailure发动机的进气门和排气门分别控制着其燃烧室的进气口和排气口，燃烧室内的燃气烧后会产生很高的温度，且经常会在燃烧室内残留有硫钒钠以及许多细小的尘埃等化物，而通常这些....

本文编号：3920553