МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ КЛАПАНОВ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Abstract

Основной стратегией повышения эффективности двигателей внутреннего сгорания является увеличение давления в цилиндрах, которое неизбежно приводит к росту механических и температурных нагрузок на основные компоненты двигателей, в том числе на впускные и выпускные клапаны. Однако традиционные материалы, используемые для клапанов двигателей, в настоящее время работают на пределе своих возможностей. Таким образом, повышение эффективности двигателей внутреннего сгорания следующего поколения требует разработки новых клапанных материалов с более высоким комплексом эксплуатационных свойств при повышенных температурах. В статье рассмотрены условия работы клапанов двигателей и требования, предъявляемые к клапанным материалам. Выполнен сравнительный анализ традиционных российских и зарубежных клапанных материалов, широко используемых в настоящее время (мартенситные и аустенитные стали, сплавы на основе никеля). Отмечено, что российские стандарты по клапанным материалам содержат рекомендации по применению для клапанов двигателей некоторых сталей, давно потерявших свои рыночные позиции за рубежом в силу присущих им недостатков. С другой стороны, некоторые зарубежные материалы, специально разработанные для выпускных клапанов дизельных двигателей, российская промышленность не производит. Выполнен обзор клапанных материалов нового поколения, разработанных ведущими зарубежными компаниями — лидерами в данной области взамен дорогостоящих сплавов на основе никеля. Отмечено, что разработка новых отечественных экономически эффективных клапанных материалов, способных работать в условиях более высоких температур и давлений в более агрессивных средах, является важной научно-технической задачей, решение которой необходимо для ускоренного развития российского двигателестроения.