Zkoušky součástí motoru

Informační brožura: Automobilový průmysl PDF 4 MB
- DE
- EN

Zkoušení ojnic

Únavové zkoušky ojnic: Ojnice musí odolat sdruženému zatížení, které na ně působí. Proto je nezbytné, aby měly odpovídající konstrukci a byly vyrobeny z vhodných materiálů. Předpokládá se, že mez únavové pevnosti ojnic bude N = 5 x 10⁶ cyklů. Zatížení působící na ojnice lze rozdělit do tří oblastí. Obě oka musí být testována v reálných podmínkách, tj. s vůlí, v teplotním rozmezí 90–120 °C a naolejovaná. Zařízení Vibrophore ZwickRoell se speciálními vidlicovými upínacími přípravky umožňuje dosáhnout zkušební frekvence až 250 Hz. Díky vysoké produktivitě zkoušek a nízké spotřebě energie jsou náklady na provoz nízké.

Zkoušky klikových hřídelí

Pro únavové zkoušky klikových hřídelí je možné použít vysokofrekvenční pulzátor Vibrophore nebo servohydraulický zkušební stroj. V uvedeném případě je Wöhlerova křivka stanovena podle normy DIN 50100. Vzhledem k relativně nízké frekvenci 10 až 30 Hz byl použit servohydraulický zkušební stroj. Únavu způsobuje ohybové zatížení, přičemž montážní stůl i přípravky jsou uspořádány tak, aby bylo při upnutí možné zkoušet všechny části klikové hřídele. Předpokládá se, že mez únavy bude v tomto případě N = 3 x 10⁶ cyklů. Silou řízené sinusové kmity se provádějí stupňovitým zatěžováním. Na stejném zařízení lze provádět také únavové zkoušky při zatěžování krutem.

Část klikové hřídele

Část klikové hřídele při dynamickém zatěžování v zařízení Vibrophore.

Dynamické zatěžování ohybem

Zkoušky se obvykle provádí při frekvenci mezi 10 a 30 Hz.

Porušené klikové hřídele

Klikové hřídele po únavových zkouškách

Zkoušky ventilových pružin

ZwickRoell má v nabídce zařízení pro stlačování pružin, které ve spojení s jednosloupovým zkušebním strojem (zwickiLine) a elektronikou testControl II tvoří ideální systém pro testování pružin. Souprava je extrémně odolná proti působení příčných sil a je chráněna proti přetížení. Precizní vedení zaručuje přesný vertikální pohyb tlačných desek. Tyto desky jsou broušené a demagnetizované s přesností paralelního vyrovnání 1 µm/10 mm. Extrémně tuhý snímač sil minimalizuje chyby měření způsobené deformací nebo působením příčných sil v pružině. Příslušný program v testXpert byl speciálně navržen pro zkoušky tohoto druhu a spolu se sadou pro zkoušení pružin v tlaku nabízí výjimečné možnosti pro provádění zkoušek.

Zkoušky ventilů

Zkoušky tvrdosti ventilů

Vzhledem k velkému tepelnému a dynamickému namáhání součástí motoru je pro zajištění kvality zapotřebí provádět řadu destruktivních a nedestruktivních zkoušek. V závislosti na specifikaci se používají různé metody zkoušení tvrdosti, jako jsou například zkoušky tvrdosti podle Vickerse, Knoopa, Rockwella či Brinnella.

Zkoušky ventilů za vysokých teplot

Ventily motoru hrají při optimalizaci spalování zásadní roli. Aby se zvýšila účinnost motoru, přijímají se mnohá opatření. Součásti se stávají lehčí, odolnější a ekonomičtější. Zkoušky za vysokých teplot pomáhají stanovit optimální kombinaci materiálů pro každou oblast použití.

Zkoušení bloku motoru

Spalovací motory se skládají ze tří hlavních částí: bloku motoru (blok válců), klikové hřídele a rozvodového ústrojí. Blok válců může být tvořen pouze jedním válcem nebo jednotlivými válci. Skládá se z jednoho nebo několika odlitků, přičemž na výrobu se používá litina nebo stále častěji také lehké kovy, například hliník nebo slitiny lehkých kovů hliníku a hořčíku. Blok válců je vystavován různým zatížením, jako jsou hmotnostní moment setrvačnosti motoru, krouticí momenty nebo síly vznikající při přenosu explozí plynů v hlavách válců na ložiska klikové hřídele.

Zkoušky rozvodových řetězů

Pro stanovení únavových vlastností jednotlivých součástí řetězu v sériové výrobě jsou ideálním řešením stroje z řady Vibrophore. Únavové vlastnosti a hodnoty meze únavy jak nekonečných řetězů, tak i jednotlivých částí řetězů (např. dělicích můstků) lze stanovit při zkušební frekvenci až 50 Hz. Naše měřicí a řídicí elektronika byla speciálně vyvinuta pro zkoušky řetězů. Umožňuje tak měřit i řetězy s velkou vůlí. Přizpůsobení individuálním zkušebním standardům či specifickým firemním nařízením je možné kdykoli.

Zkoušky vstřikovačů paliva

Univerzální nanoindentor ZHN se používá pro komplexní stanovení mechanických vlastností tenkých vrstev (povlaků) nebo malých povrchů na základě potřebné síly a rozlišení dráhy. To zahrnuje měření indentační tvrdosti, modulu pružnosti a stanovení tvrdosti dle Martense podle normy ISO 14577-1.

Zkoušky vačkových hřídelí

Vzhledem ke způsobu použití musí vačkové hřídele odolávat vysokému a trvalému torznímu zatížení. Pro kontrolu kvality v rámci výroby jsou vhodné torzní zkušební stroje. Zjišťuje se krouticí moment, při kterém se spoje součástí vačkových hřídelí začnou uvolňovat. Části vačkové hřídele jsou ve stroji upnuty vodorovně a zatěžovány krouticím momentem až do 1 000 Nm. Zvláště zajímavá je vzájemná pružná a plastická deformace částí vačkové hřídele. Úhel natočení se měří bezkontaktně pomocí optického laserového průtahoměru ZwickRoell.

Zkouška krutem vačkových hřídelí na stroji TorsionLine.

TorsionLine 500

Zkouška krutem vačkových hřídelí s Nmax. 500 Nm. Pro měření úhlu rotace se používá laserový snímač deformace.

Měření úhlu rotace

laserXtens je založen na principu odrazu laserových paprsků tvořících rastr. Jedná se o bezkontaktní způsob měření deformace.

Zkouška krutem vačkových hřídelí s laserXtens

TorsionLine s laserXtens

Řada strojů TorsionLine ZwickRoell poskytuje maximální tuhost a zajišťuje velmi přesné měření úhlu natočení v celém rozsahu krouticího momentu.

Zkoušení tvrdosti

Společnost ZwickRoell nabízí různé možnosti zkoušení tvrdosti vačkových hřídelí.

Zkoušky za vysokých teplot

V oblastech, jako jsou například konstrukce motorů, elektrárny, tryskové motory či chemická zařízení, má chování materiálu při vysokých teplotách až do cca 1 600 °C i více zásadní význam. V těchto případech se provádějí především zkoušky tahem, ale také ohybem při zvýšené teplotě.