Cur i bhFeidhm Cóimhiotail Tíotáiniam i Déantúsaíocht Gluaisteán Éadrom
Tá tréithe dlús íseal ag cóimhiotail tíotáiniam agus tíotáiniam, airíonna meicniúla den scoth, bith-chomhoiriúnacht mhaith, friotaíocht creimeadh, friotaíocht ard teochta, agus dea-dhianacht teocht íseal. Úsáidtear go forleathan iad i réimse na déantúsaíochta gluaisteán. Níl dlús cóimhiotail tíotáiniam ach 60% de chruach, agus is féidir leis an neart níos mó ná 800MPa a bhaint amach. Coinníonn sé dea-airíonna meicniúla fós ag thart ar 500 céim, agus tá dea-airíonna táthú agus foirmithe aige. Úsáideadh é i monarú gluaisteáin rásaíochta níos mó ná 20 bliain ó shin, ag laghdú go mór meáchan na n-innill rásaíochta agus feabhas a chur ar fheidhmíocht inneall.
Faoi láthair, déantar páirteanna cóimhiotail tíotáiniam a úsáidtear i ndéantúsaíocht gluaisteán a dháileadh go príomha i gcórais sceite gluaisteán, córais innill, córais tarchurtha agus laghdaithe creathadh, agus frámaí comhlacht.
1. Córas sceite
Éilítear go mbeadh airíonna meicniúla ardteochta maith ag ábhair na gcóras sceite gluaisteán agus friotaíocht le creimeadh ag eilimintí S agus Cl. Tá comhpháirteanna comhla sceite traidisiúnta déanta as cruach dhosmálta, ach fuair daoine amach go bhfuil cóimhiotail tíotáiniam níos oiriúnaí le húsáid mar ábhair comhla sceite i dtéarmaí feidhmíochta.
Seachnaíonn an píopa fillte tíotáiniam a úsáidtear sa Chevrolet Corvette Z206 nua go héifeachtach na fadhbanna pollta agus meirge táthú a tharlaíonn ar phíobáin déanta as cruach dhosmálta, agus ag an am céanna feabhsaítear éifeachtúlacht dócháin breosla agus cumas luasghéaraithe, agus giorrú achar coscánaithe.
Tá Timet, an monaróir tíotáiniam is mó sna Stáit Aontaithe, tiomanta do thaighde agus d'fhorbairt agus do mhonarú córais sceite cóimhiotail tíotáiniam. Tá obair ghaolmhar taighde agus forbartha déanta ag go leor cuideachtaí Seapánacha freisin. Faoi láthair, tá táirgeadh teoranta de 440 sraith de phíopaí sceite feithicleach cóimhiotail tíotáiniam ag Fuji Heavy Industries, Ltd.
2. Córas inneall
Is é an córas inneall gluaisteán an chuid a úsáideann an cóimhiotail tíotáiniam is mó i réimse na ngluaisteán. Áirítear go príomha le cur i bhfeidhm cóimhiotal tíotáiniam sa chóras inneall comhlaí, slata ceangail, crankshafts, suíocháin comhla agus páirteanna eile.
Úsáideann Honda Motor Corporation na Seapáine slata ceangail tíotáiniam brionnaithe san inneall rásaíochta NSX V-6; Úsáideann Mitsubishi Motors suíocháin earrach comhla tíotáiniam in innill ard-acmhainne, ceithre-sorcóir, agus úsáidtear slata ceangail tíotáiniam i gcarranna Porsche freisin.
(1) Comhla
Maidir le comhlaí cóimhiotail tíotáiniam, tá go leor oibre taighde déanta ag na Stáit Aontaithe agus an tSeapáin. Úsáideann na Stáit Aontaithe de ghnáth faoi láthair cóimhiotail Ti-6Al-4V chun comhlaí ionghabhála agus Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo) a dhéanamh cóimhiotal chun comhlaí sceite a dhéanamh; agus úsáideann Toyota na Seapáine cóimhiotal Ti-6Al{-4V/Ti B chun comhlaí ionghabhála agus cóimhiotal Ti-Al-Zr-Sn-Mo-Nb-Si/Ti B a dhéanamh chun comhlaí sceite a dhéanamh. Tá dea-airíonna meicniúla ardteochta, friotaíocht ocsaídiúcháin agus friotaíocht creep ag na cineálacha cóimhiotail tíotáiniam seo, rud a fheabhsaíonn feidhmíocht inneall go héifeachtach agus luas feithicle a mhéadú.
(2) Suíochán comhla
Úsáidtear suíocháin comhla cóimhiotail tíotáiniam go forleathan i gcarranna rásaíochta agus gluaisteáin spóirt, le táirgeadh bliantúil de níos mó ná 250,000 tacair. Tá siad déanta den chuid is mó de chóimhiotal Ti-6Al-4V nó Ti-5Al-2Cr-1Fe. Ós rud é go bhfuil cruth na suíochán comhla sách simplí, ní gá ceanglais ard a bheith aige i dtéarmaí meaisínithe agus ní gá cóireáil dromchla speisialta. Tá sé sách saor agus tá éifeacht shuntasach aige maidir le meáchan an ghluaisteáin a laghdú.
(3) Slatanna nascadh
Is féidir le húsáid slata cóimhiotal tíotáiniam meáchan an innill a laghdú go héifeachtach agus feidhmíocht an ghluaisteáin a fheabhsú. Is é cóimhiotail Ti{{0}Al-4V an príomhábhar ullmhúcháin. Tá cóimhiotal tíotáiniam dhá phas Ti-3Al-2V-0.2Si-0.47Ce-0.27La-0.2Si-0.47Ce-0.27La, á fhorbairt faoi láthair ag Daido Co., Ltd na Seapáine. . Tá machinability maith ag an gcóimhiotal seo agus tá sé den scoth freisin maidir le hairíonna meicniúla, airíonna tuirse agus friotaíocht creimeadh. Táthar ag súil go n-úsáidfear é i gcodanna an tslat nascadh den inneall atá faoi réir luasghéarú tapa agus luasmhoilliú.
(4) Crankshafts
Cé nach bhfuil crankshafts cóimhiotal tíotáiniam in úsáid go forleathan faoi láthair, tá an cóimhiotail Ti-3Al-2.5V a d'fhorbair an tSeapáin go speisialta a fhíorú ar ghluaisteáin rásaíocht Honda. Agus an meáchan á laghdú go héifeachtach aige, mhéadaigh sé luas an innill de 700r/nóim, rud a chruthaíonn sármhaitheas na gcromán cóimhiotal tíotáiniam. Ag an am céanna, tá an tSeapáin ag déanamh trialacha ar chromáin cóimhiotail Ti-5Al{{-2Cr-Fe, ag súil go n-úsáidfear cóimhiotail tíotáiniam níos forleithne i gcodanna crankshaft.
3. Córas laghdaithe creathadh
Is é an croí-chomhpháirt den chóras fionraí laghdaithe creathadh gluaisteán ná an earrach fionraí. I gcomparáid le cruach earrach gluaisteán ginearálta, tá neart sonrach níos airde ag cóimhiotal tíotáiniam agus modulus lomadh níos ísle, agus neart tuirse níos airde, rud a fhágann go bhfuil sé níos oiriúnaí chun spriongaí ionsú turrainge gluaisteán a mhonarú. Ós rud é go bhfuil sraonadh an earraigh comhréireach le líon na n-casadh agus comhréireach go contrártha le modulus lomadh an ábhair, tá níos lú casadh ag teastáil ó spriongaí cóimhiotail tíotáiniam ná spriongaí cruach chun an freagra earrach céanna a bhaint amach, ag laghdú mais an earraigh go héifeachtach agus spás a shábháil.
Ag an am céanna, is féidir le spriongaí cóimhiotail tíotáiniam freisin minicíocht athshondach an earraigh a mhéadú go héifeachtach agus a shaol seirbhíse a mhéadú. Faoi láthair, tá an chuid is mó de spriongaí cóimhiotail tíotáiniam déanta as cóimhiotal tíotáiniam aon-chéim. D'úsáid Volkswagen spriongaí fearas cóimhiotail tíotáiniam Lupo FSI ar roinnt carranna, le húsáid de thart ar 3,500 feithicil.
4. Fráma comhlacht
I dtéarmaí comhpháirteanna fráma comhlacht, léiríonn neart sonrach níos airde cóimhiotail tíotáiniam, dlús níos ísle agus friotaíocht maith creimeadh go léir gur ábhar maith é chun frámaí comhlacht a ullmhú. Faoi láthair, tá roinnt cuideachtaí gluaisteán tar éis cóimhiotail tíotáiniam a úsáid ar chodanna cosúil le lúibíní fearas agus loiní caliper coscáin. I measc na gcodanna tarchurtha, tá an tSeapáin ag forbairt próiseas faoi láthair chun sliogáin cóimhiotail tíotáiniam a ullmhú trí sníomh ardluais. I gcomparáid le sliogáin chruach, is féidir le sliogáin cóimhiotail tíotáiniam tionchar na rothaí eitilte a laghdú níos fearr agus éifeachtaí maolánacha níos fearr a bheith acu.
Ina theannta sin, úsáideadh cóimhiotail tíotáiniam freisin i dúntóirí feithicleach agus i gcodanna eile. Le forbairt leanúnach na teicneolaíochta ullmhúcháin cóimhiotail tíotáiniam agus an tionscal feithicleach, is cinnte go n-úsáidfear cóimhiotail tíotáiniam níos mó i gcodanna feithicleacha.
5. An tábhacht a bhaineann le cóimhiotail tíotáiniam d'fheithiclí éadroma
Tá sé ríofa ag institiúidí taighde eachtrach, nuair a thagann laghdú 10% ar mheáchan colbha cairr, gur féidir ídiú breosla a laghdú 6% go 8%. Tá sé léirithe ag staidéir eile gur féidir leis an meánfheithicil 0.43km níos mó in aghaidh an lítir breosla a thaisteal do gach laghdú meáchain 91kg. Dá bhrí sin, le forbairt leanúnach gheilleagar mo thíre agus an méadú leanúnach ar líon na ngluaisteán, tá meáchan éadrom na ngluaisteán anois ar cheann de na bealaí tábhachtacha chun tomhaltas fuinnimh a laghdú agus truailliú aeir a laghdú.
Faoi láthair úsáidtear ábhair chóimhiotail tíotáiniam agus tíotáiniam go forleathan i gcodanna feithicleacha mar gheall ar a n-airíonna fisiceacha agus ceimiceacha den scoth. Ní hamháin go bhfeabhsaíonn úsáid na n-ábhar tíotáiniam feidhmíocht agus fachtóir sábháilteachta an ghluaisteáin go héifeachtach, ach tá ról tábhachtach aige freisin maidir le meáchan éadrom an ghluaisteáin, ag laghdú go héifeachtach meáchan colbha an ghluaisteáin agus ídiú breosla a laghdú.
I gcomparáid leis an gcóras cruach dhosmálta traidisiúnta, is féidir leis an tionól píopa soic-aischuir eireaball tíotáiniam a úsáidtear sa chóras sceite gluaisteán an meáchan a laghdú thart ar 8.2kg. Is féidir le húsáid táirgí cóimhiotail tíotáiniam in ionad cruach traidisiúnta agus ábhair iarann teilgthe sna codanna inneall cosúil le comhlaí agus slata ceangail meáchan an innill a laghdú go héifeachtach.
De réir taighde i dtionscal gluaisteán na Seapáine, tá úsáid thart ar 0.8kg de chodanna tíotáiniam i gcomhla cumhachta gluaisteán comhionann leis an éifeacht a bhaintear amach 20kg de chodanna cruach; is féidir le gach suíochán comhla tíotáiniam an meáchan de thart ar 10g a laghdú i gcomparáid leis an suíochán comhla cruach; is éifeachtaí úsáid a bhaint as cóimhiotal tíotáiniam chun slata agus crankshafts a nascadh chun meáchan an innill a laghdú.
Sa chóras laghdaithe creathadh, is féidir le gach earrach cóimhiotail tíotáiniam an meáchan a laghdú níos mó ná 60% i gcomparáid leis an earrach cruach. Ríomh bunaithe ar 4 spriongaí fionraí in aghaidh na feithicle, tar éis an earraigh cóimhiotail tíotáiniam a athsholáthar, is féidir le gach feithicil an meáchan a laghdú 9 ~ 13.6kg. Ina theannta sin, níl ach meáchan an muffler cóimhiotail tíotáiniam ach 5 ~ 6kg, atá 40% níos éadroime ná an muffler cruach dhosmálta.
Ag glacadh le gnáth-charr meánmhéide mar shampla, má úsáidtear na páirteanna uathoibríoch cóimhiotail tíotáiniam atá ann cheana féin chun na codanna traidisiúnta a athsholáthar, laghdófar meáchan colbha na feithicle ó thart ar 1500kg go dtí thart ar 1000kg, le ráta laghdaithe meáchain de 30%, agus is féidir an tomhaltas breosla cuimsitheach a laghdú níos mó ná 20%, rud a laghdóidh go mór tomhaltas breosla an domhain agus go laghdófar go héifeachtach na fadhbanna a bhaineann le ganntanas fuinnimh agus truailliú comhshaoil.
Léiríonn na sonraí thuas go bhfuil tionchar suntasach ag úsáid cóimhiotail tíotáiniam ar lightweighting gluaisteán. Sa tionscal gluaisteán nua-aimseartha, ba cheart teicneolaíocht iarratais cóimhiotail tíotáiniam agus tíotáiniam i gcodanna gluaisteán a fhorbairt go leanúnach chun cóimheas iarratais cóimhiotail tíotáiniam i ngluaisteán a mhéadú. Dá bhrí sin, ba cheart gurb é an tasc is mó sa todhchaí ná praghas páirteanna cóimhiotail tíotáiniam a laghdú trí ábhair chóimhiotail tíotáiniam saor a fhorbairt agus costas táirgthe amhábhar cóimhiotail tíotáiniam a laghdú, agus feabhas a chur ar éifeachtúlacht próiseála páirteanna cóimhiotail tíotáiniam trí fheabhas a chur ar an teicneolaíocht próiseála. .