Properties and research direction for lightweight valves of valve timing in combustion engine

• Autorzy: Siczek K. , Zbierski K.

Warianty tytułu

PL

Charakterystyki i kierunki badań zaworów z lekkich stopów dla rozrządu zaworów w silniku spalinowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

It has been pul the attention on the necessity for use of valves made of lightweight material in camless valve train in the article. Such necessity has been explained in the aniele [10]. Such lightweight materials are particularly, the TiAl alloys and ceramic composites. The small mass, in respect to the mass of valves made of steel, is characteristic of the valves made of lightweight material. The masses of valves, depending on the case: valve made of TiAl alloy or valve made of ceramic composite, can be smaller about 50% and more than the mass of valve made of steel. The properties of such lightweight materials have been discussed in detail and the methods of their manufacturing have been mentioned in the article. A lot of place has been devoted to titanium alloys, putting attention on the fact, that such alloys are called the materials of XXI century. The classification of titanium alloys has been presented, the problems of intermetallic phases, of alloy microstructure, of heat resistance, high-temperature creep resistance and other have been raised in the article. Finally the direction of researches, being carried out by authors of the article, including tribology of lightweight valves in valve timing has been presented. The aim of such researches is to identify the tribological processes and phenomena, which take place in the region, where lightweight valves mate with valve guides, in assumed bounded lubrication conditions, and in the region, where valve heads mate with valve seats.

PL

Artykuł koncentruje się na potrzebie użycia zaworów wykonanych ze stopów lekkich w bezkrzywkowym układzie rozrządu. Taka potrzeba została wyjaśniona w artykule [10]. Takie lekkie stopy, to szczególnie stopy TiAl i ceramiczne kompozyty. Mała masa, w porównaniu do masy zaworów wykonanych ze stali, jest charakterystyczna dla zaworów wykonanych ze stopów lekkich. Masy zaworów, zależnie od wypadku: zawór wykonany ze stopu TiAl albo zawór wykonany z ceramicznego kompozytu, mogą być mniejsze o około 50% i więcej niż masa zaworu wykonanego ze stali. Właściwości zaworów wykonanych ze stopów lekkich są dyskutowane szczegółowo, jak również metody ich wytwarzania są wzmiankowane w artykule. Dużo miejsca poświęcono stopom tytanu, kładąc szczególną uwagę na fakt, że takie stopy nazywają się materialami XXI stulecia. Przedstawiona klasyfikację stopów tytanu, jak również problemy faz międzymetalicznych, mikrostruktury stopów, żaroodporności, wysokotemperaturowy opór pełzania oraz inne. W końcu kierunki badań wykonanych przez autorów artykułu, włączając w to problemy tribologiczne zaworów są przedstawione. Celem takich badań jest identyfikacja procesów tribologicznych i zjawisk, które mają miejsce w obszarze, gdzie zawory współpracują z prowadnicami zaworów, w ograniczonych warunkach smarowania i w regionie, gdzie główka zaworu współpracuje z gniazdami zaworu.

Słowa kluczowe

EN

combustion engine; camless valvetrain; lightweight valve; tribological problems; zawory z lekkich stopów

PL

silnik spalinowy; rozrząd zaworów; problemy trybologiczne

• Wydawca: Łukasiewicz Research Network - Institute of Aviation ; European Science Society of Powertrain and Transport KONES Poland ; Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONES
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 16, No. 4
• Strony: 415--422
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Siczek K.

autor

Zbierski K.

• The Technical University of Lodz, The Chair of Precise Design Stefanowskiego St. 1/15, 90-924 Lodz, Poland tel: [phone],fax: [phone],

Bibliografia

• [1] Adamus, J., Wybrane problemy kształtowania blach tytanowych, 17th International Scientific and Technical Conference Design and Technology of Drawpieces and Die Stampings, Poznań-Włsowo 2008.
• [2] Dymek, S., Charakterystyka wysokotemperaturowych związków międzymetalicznych (in Polish), Hutnik, Nr 6, pp. 208-223, 1998.
• [3] Yamagata, H., The science and technology of materials in automotive engines, Woodhead Publishing Ltd, Cambridge England 2005.
• [4] Hoyer, U., Rahnavardi, P., Untersuchung mit Ventilen aus Leichtbau-Werkstoffen, Motortechnische Zeitschrift, Nr. 9, 1999.
• [5] Kaczmarek, Ł., Powłoki z faz międzymetalicznych na osnowie -TiAl dla ochrony stopów tytanu przed utlenianiem w wysokich temperaturach, praca doktorska, Politechnika Łódzka, Łódź 2006.
• [6] Oczoś, K., Kształtowanie ubytkowe tytanu i jego stopów w przemysle lotniczym i technice medycznej, część I, Mechanik, Nr 8-9, 2008.
• [7] Okamoto, H., Al-Ti (Aluminium-Titanium), Journal of Phase Equilibria, Vol. 14, pp. 120-121, 1993.
• [8] Rudnik, S., Metaloznawstwo, PWN, Warszawa 1983.
• [9] Zbierski, K., Bezkrzywkowy magnetoelektryczny rozrząd czterosuwowego silnika spalinowego, Monografia, Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź 2007.
• [10] Zbierski, K., Siczek, K., Potrzeba zastosowania lekkich zaworów w bezkrzywkowych rozrzadach tłokowych silników spalinowych, Journal of Kones, Zakopane 2009.