Aplicación de placas de válvula de cerámica de alúmina en motores de automoción

Ventajas de rendimiento del disco de válvula de cerámica de alúmina
Disco de válvula de cerámica de óxido de aluminio es un material cerámico de alto rendimiento, compuesto principalmente de óxido de aluminio (Al ₂ O3), con un contenido que suele superar el 99,7%. Este material presenta las siguientes ventajas de rendimiento significativas:

Resistencia a altas temperaturas
-La temperatura de la cámara de combustión de un motor de automóvil puede alcanzar más de 800 ℃, mientras que el punto de fusión de los platos de válvula de cerámica de alúmina puede llegar hasta 2050 ℃. A 900 ℃, su coeficiente de expansión térmica es sólo 1/5 del del metal, lo que significa que en condiciones de alta temperatura, la superficie de sellado de la placa de la válvula no se deformará debido a la expansión térmica, garantizando así el rendimiento de sellado del motor.
Resistencia al desgaste
-La velocidad de los motores turboalimentados suele superar las 5000rpm, y la fricción de alta frecuencia entre los platos de válvula y componentes como los árboles de levas puede causar un rápido desgaste de los platos de válvula metálicos tradicionales. La dureza de los platos de válvula de cerámica de alúmina alcanza Mohs 9, sólo superada por la del diamante. Su índice de desgaste es 75% inferior al de los platos de válvula metálicos, y su vida útil puede prolongarse entre 3 y 5 veces.
Ligero
-La densidad del material cerámico de alúmina es sólo un tercio de la del acero. El uso de platos de válvula cerámicos puede reducir el peso total del motor en unos 0,8 kg, con lo que se reduce el consumo de combustible en unos 0,3-0,5 l cada 100 kilómetros. Al tiempo que mejora el ahorro de combustible, también se ajusta a la tendencia de desarrollo del aligeramiento en automoción.
Características autolubricantes
-Los materiales cerámicos de alúmina tienen propiedades autolubricantes y pueden reducir eficazmente el ruido de fricción. Los datos de pruebas reales demuestran que el uso de platos de válvula cerámicos puede reducir el ruido del motor al ralentí en 2 dB (A), mejorando así el confort de conducción.
Sellado preciso
-Los platos de válvula cerámicos de óxido de aluminio pueden lograr un sellado preciso y reducir las fugas de gas. Los resultados reales de las pruebas muestran que las emisiones de HC (hidrocarburos) no quemados pueden reducirse con 15%, lo que ayuda a los vehículos a cumplir las normas de emisiones nacionales VI B más estrictas.

Efecto de la aplicación de placas de válvula de cerámica de alúmina en motores de automoción
La aplicación de platos de válvula de cerámica de alúmina ha supuesto cambios significativos en la mejora del rendimiento de los motores de automoción:

Mayor velocidad de respuesta
-Debido a la pequeña masa de inercia de los platos de válvula cerámicos, su velocidad de respuesta de conmutación es 20% más rápida que la de los platos de válvula metálicos tradicionales. Esto hace que el control de la válvula del motor sea más preciso, especialmente a bajas velocidades, lo que puede mejorar significativamente la salida de par.
Optimización del rendimiento NVH
-El rendimiento NVH (Ruido, Vibración y Rugosidad Acústica) es un indicador importante para medir el confort de los automóviles. Las características autolubricantes de los platos de válvula de cerámica de alúmina pueden reducir eficazmente el ruido de fricción en el interior del motor, mejorando así el rendimiento NVH general del vehículo.
Mejora del control de emisiones
-El preciso rendimiento de sellado de los platos de válvula de cerámica de alúmina puede reducir las fugas de gas en el interior del motor. Esto no sólo mejora la eficiencia de la combustión del motor, sino que también reduce significativamente las emisiones de HC no quemados, lo que ayuda a los coches a cumplir las normas de emisiones ambientales cada vez más estrictas.

Aplicabilidad de los platos de válvula de cerámica de alúmina en distintos tipos de motores
Los platos de válvula de cerámica de óxido de aluminio no sólo son adecuados para los motores de combustible tradicionales, sino que también satisfacen las necesidades de varios motores nuevos:

Motor turboalimentado
-El entorno de alta temperatura y alta presión de los motores turboalimentados impone exigencias extremadamente altas a la resistencia a la temperatura y al sellado de los platos de válvula. Los platos de válvula cerámicos de óxido de aluminio pueden soportar altas temperaturas de 1200 ℃ y mantener una deformación nula a altas temperaturas, resolviendo perfectamente el problema del fallo de sellado de los platos de válvula metálicos tradicionales a alta temperatura y presión.
Pila de combustible de hidrógeno
-El medio de las pilas de combustible de hidrógeno es corrosivo, y su movimiento de alta frecuencia también supone un reto para la resistencia al desgaste de los platos de válvula. Los platos de válvula cerámicos de óxido de aluminio no solo son resistentes a la corrosión, sino que también tienen una vida útil de más de un millón de ciclos, lo que puede satisfacer las necesidades especiales de las pilas de combustible de hidrógeno.
Motor híbrido
-Los frecuentes arranques y paradas de los motores híbridos hacen que el problema del desgaste de los platos de válvula sea especialmente destacado. La resistencia al desgaste de los platos de válvula de cerámica de alúmina se ha multiplicado por 4, lo que puede prolongar eficazmente la vida útil de los platos de válvula y reducir los costes de mantenimiento.
Motor de carreras de alto rendimiento
-La velocidad máxima de los motores de competición de alto rendimiento impone exigencias extremadamente altas a la estanqueidad y fiabilidad de los platos de válvula. El diseño ligero y la alta fiabilidad de los platos de válvula de cerámica de alúmina los convierten en la opción ideal para los motores de competición de alto rendimiento.