Tikslus nerūdijančiojo plieno išmetamosios dujų kolektoriaus liejimo sprendimas prabangos sedanams – su japoniška pirmosios eilės automobilių prekių ženklu

Kliento profilis

Klientas yra japonų aukštos kokybės automobilių gamintojas, kuris siekia modernizuoti savo V6 turboauštinį išmetimo kolektorius, kad jis atitiktų naujos kartos prabangos klasės sedanų reikalavimus. Šiuo metu naudojamas gamybos projektas turi šiuos trūkumus:

- Turbo uždelstumas dėl nesuderintos išmetamųjų dujų pulsacijos
- Dažni terminiai nuovargio įtrūkimai suvirintose jungtyse
- Per didelė masė, neigiamai veikianti kuro naudingumo koeficientą

Techninės iššūkiai

▸ Medžiagų reikalavimai
- ASTM A351 HK30Nb nerūdijantis plienas
- Turi atlaikyti 850 °C nuolatinę ir 1050 °C maksimalią temperatūrą
- Deformacija turi būti mažesnė nei 0,5 % po 1000 terminių smūgių ciklų

▸ Našumo reikalavimai
– Srauto kanalo projektavimas vienodo ilgio su ±3 mm nuokrypio leidžiamąja riba optimaliam pulsavimui užtikrinti
– Integruota turbinos flanšo konstrukcija su 0,05 mm plokštumos reikalavimu
– 25 % svorio sumažinimas lyginant su esamu projektu

▸ Gamybos apribojimai
– 12 savaičių pradėjimo laikas gamybos įrankiams pagaminti
– IATF 16949 atitinkamas procesas
– 100 % nutekėjimo testavimas 2,8 bar slėgiu

Mūsų specialus sprendimas

1. Pažangus inžinerinis etapas
- Naudojant Converge Simulation programinę įrangą srauto kelių geometrijos optimizavimui naudojant CFD
- Topologiškai optimizuoti standžumo padidinimo elementai, kad būtų sumažinta masė, išlaikant standumą
- Savo sukurtos „Thermo-Lock“ liejimo sistemos kūrimas karštojo plyšio prevencijai

2. Tiksli gamyba
- Liejimas į šablonus:
- Cirkonio oksidu sustiprinti keraminiai šablonai
- Kontroliuojama vakuuminė kietėjimo procedūra
- Išliejimo paviršiaus šiurkštumas Ra 3,2 μm (50 % geriau nei pramonės standartas)
- Kritinių sąsajų CNC apdirbimas toje pačioje montavimo pozicijoje

3. Kokybės patvirtinimas
- 100 % fluorescencinis įtrūkių aptikimo tyrimas (ASTM E1417)
- Visi srauto keliai patikrinti naudojant koordinačių matavimo mašinas (CMM)
- Variklio dinamometriniai bandymai kliento įmonėje

Pateikiami rezultatai

✔ 23 % masės sumažėjimas (nuo 5,2 kg iki 4,0 kg)
✔ 8 % pagerėjimas turbinos reakcijos laike (pagal 200 apsukų/min padidėjimą rotoriuje)
✔ Pirmieji 50 000 vienetų be nulinės nuotėkio klaidos 100 vienetų rinkinyje
✔ 18 % sąnaudų taupymas palyginti su suvirintais konstrukcijomis

Kliento patvirtinimas

„Lietavimo kolektoriaus impulsinės moduliacijos tikslumas leido pasiekti matuojamus našumo pranašumus, kurių mūsų inžinieriai šioje kainos kategorijoje negalėjo įsivaizduoti. Šis sprendimas įdiegiamas visoje mūsų V-formės variklių šeimoje.“

— [Kliento vyriausiasis inžinierius], Variklių ir perdavimo sistemos plėtros skyrius