自動車エンジンにおけるアルミナセラミックバルブプレートの用途
アルミナセラミックバルブディスクの性能上の利点
酸化アルミニウムセラミック製バルブディスク は、酸化アルミニウム(Al ₂ O3)を主成分とする高性能セラミック材料で、その含有量は通常99.7%を超える。この材料には、次のような大きな性能上の利点がある:
- 耐高温性能
-自動車エンジンの燃焼室温度は800℃以上に達するが、アルミナセラミック製バルブプレートの融点は2050℃にも達する。900℃での熱膨張係数は金属の1/5であり、高温条件下でもバルブプレートのシール面が熱膨張により変形することはなく、エンジンのシール性能を確保することができます。
- 耐摩耗性能
-ターボエンジンの回転数は通常5000rpmを超え、バルブプレートとカムシャフトのようなコンポーネントとの間の高周波摩擦は、従来の金属バルブプレートの急速な摩耗を引き起こす可能性があります。アルミナセラミックバルブプレートの硬度は、ダイヤモンドに次ぐモース硬度9に達します。その摩耗率は金属製バルブプレートより75%低く、寿命は3-5倍に延びる。
- 軽量
-アルミナ・セラミック材料の密度は、鋼鉄のわずか3分の1です。セラミック製バルブプレートを使用することで、エンジン全体の重量を約0.8kg減らすことができ、それによって100km走行あたり約0.3~0.5Lの燃料消費を減らすことができる。燃費を向上させると同時に、自動車の軽量化という開発トレンドにも適合している。
- 自己潤滑性
-アルミナセラミック材料は自己潤滑性があり、摩擦音を効果的に低減することができます。実際のテストデータでは、セラミックバルブプレートを使用することで、アイドリング時のエンジン騒音を2dB(A)低減し、ドライビングの快適性を向上させることができます。
- 精密なシーリング
-酸化アルミニウムセラミック製バルブプレートは、正確なシール性を実現し、ガス漏れを低減します。実際のテスト結果では、15%は未燃HC(炭化水素)の排出を削減することができ、車両がより厳しい国家VI B排ガス規制を満たすのに役立ちます。
アルミナセラミックバルブプレートの自動車エンジンへの応用効果
アルミナセラミックバルブプレートの応用は、自動車エンジンの性能向上に大きな変化をもたらした:
- 応答速度の向上
-セラミックバルブプレートは慣性質量が小さいため、従来のメタルバルブプレートよりも切り替え応答速度が20%速くなります。これにより、エンジンのバルブ制御がより正確になり、特に低速域でのトルク出力が大幅に向上します。
- NVH性能の最適化
-NVH(騒音・振動・音響粗さ)性能は、自動車の快適性を測る重要な指標である。アルミナセラミックバルブプレートの自己潤滑特性は、エンジン内部の摩擦音を効果的に低減し、自動車の総合的なNVH性能を向上させることができます。
- 排ガス規制のアップグレード
-アルミナセラミックバルブプレートの精密なシール性能により、エンジン内部のガス漏れを低減することができます。これはエンジンの燃焼効率を向上させるだけでなく、未燃HCの排出を大幅に削減し、自動車がますます厳しくなる環境排出ガス規制をクリアするのに役立ちます。
各種エンジンにおけるアルミナセラミック製バルブプレートの適用性
酸化アルミニウムセラミックバルブプレートは、従来の燃料エンジンに適しているだけでなく、様々な新しいエンジンのニーズにも対応しています:
- ターボチャージャー付きエンジン
-ターボエンジンの高温高圧環境は、バルブプレートの耐熱性とシール性に極めて高い要求を与えます。酸化アルミニウムセラミック製バルブプレートは、1200℃の高温に耐え、高温時の変形をゼロに保つことができ、高温高圧下での従来の金属製バルブプレートのシール不良の問題を完璧に解決します。
- 水素燃料電池
-水素燃料電池の媒体は腐食性であり、その高周波運動はバルブプレートの耐摩耗性にも課題をもたらす。酸化アルミニウムセラミック製バルブプレートは耐食性に優れているだけでなく、100万サイクル以上の寿命があり、水素燃料電池の特別なニーズに応えることができる。
- ハイブリッド・エンジン
-ハイブリッドエンジンの頻繁な始動停止により、バルブプレートの摩耗問題が特に顕著になっている。アルミナセラミックバルブプレートの耐摩耗性は4倍に向上し、バルブプレートの寿命を効果的に延長し、メンテナンスコストを削減することができます。
- 高性能レーシング・エンジン
-高性能レーシングエンジンの最高速は、バルブプレートのシール性と信頼性に極めて高い要求を与えます。アルミナセラミックバルブプレートの軽量設計と高い信頼性は、高性能レーシングエンジンに最適です。
を適用する。 アルミナセラミック弁 自動車エンジンのプレートは、その優れた性能のために非常に重要である。