С началом применения головок блока цилиндров из алюминия кольца седла клапана обрели большее значение. Вместе с клапанами они герметизируют камеру сгорания головки блока цилиндров. Кольцо седла клапана принимает часть тепла сгорания, которой подвержен клапан. Это тепло кольцо седла клапана отдает головке блока цилиндров. Чтобы выдерживать столь различные нагрузки, требуется подобрать оптимальный состав материала для колец седла клапана. При этом необходимо учитывать не только условия эксплуатации этих деталей в двигателе, но и возможность обработки материала на предприятии по ремонту двигателей.
Материалы:
В современных двигателях используются кольца седла клапана из спечённых материалов (порошково-металлургическая технология). Все более высокие тепловые и механические нагрузки, воздействующие на кольцо седла клапана в камере сгорания, вряд ли могут выдержать материалы, изготовленные методом обычного литья. По этой причине последнее время используют металлокерамические кольца седла клапана, изготовленные из двух различных соединений материалов, которые удовлетворяют всем требованиям современных двигателей.
Чугунные кольца седла клапана:
G1 series semi-finished (жаропрочная)-серия G1 состоит из жаропрочного сплава серого чугуна с добавками хрома и молибдена. Такое кольцо седла клапана имеет точно согласованный с нагрузками состав из мартенсита с выраженной сетью карбида. За счет этого кольцо седла клапана обладает хорошей износостойкостью и жаропрочностью.
G2 series semi-finished (с высокой износостойкостью)-серия G2 состоит из сплава серого чугуна высокой износостойкости с большим количеством добавок молибдена и ванадия. Это сочетание материалов отличается высокой износостойкостью, сохраняющейся даже при очень высоких температурах. Это высоколегированный материал с хорошо выраженной, закрытой сетью из смешанных и специальных карбидов в мартенситной матрице и с равномерно распределенными твердыми добавками смазочного материала.
Металлокерамические кольца седла клапана:
HM series semi-finished (High Machinability-очень хорошая механообработка)-это сочетание материалов отличается превосходной обрабатываемостью резанием. Металлокерамическое кольцо седла клапана серии HM сделано из карбида вольфрама, включенного в легированную сталь, и в точности соответствует возникающим нагрузкам. Таким образом, удалось объединить свойства материалов, таких как высокая твердость и очень хорошая обрабатываемость резанием, что до сих пор не представлялось возможным. Кроме того, серия HM обладает хорошей износостойкостью и теплостойкостью.
HT series semi-finished (High-Temperature Resistance-очень высокая термостойкость)-это сочетание материалов отличается высокой износостойкостью, сохраняющейся даже при крайне высоких температурах. Металлокерамическое кольцо седла клапана серии HT соответствует керамическому сплаву инструментальной стали с карбидом вольфрама, в матрицу которого внедрили соответственно выверенные добавки, устойчивые к очень высоким температурам. Благодаря большому количеству стабильно внедренных антифрикционных добавок эти кольца особенно хорошо подходят для мощных двигателей внутреннего сгорания и дизельных двигателей с турбо наддувом, подверженных большим нагрузкам. Несмотря на высокие нагрузки, которым подвергаются эти двигатели, "микросварки" кольца седла клапана с клапаном не происходит. Кольца седла клапана серии HT используются, прежде всего, в подверженных высоким нагрузкам двигателях. Материал был разработан для сухого топлива, такого как компримированный природный газ (CNG), сжиженные углеводородные газы (LPG) и для гибкого выбора топлива (Flex Fuel).
НT+ series semi-finished (High Temperature and High Wear Resistance-очень высокая термостойкость и износостойкость)-это сочетание материалов отличается очень высокой износостойкостью, сохраняющейся даже при крайне высоких температурах. Состав материала колец седла клапана HT+ рассчитан, что несмотря на повышенную износостойкость, будет иметь место средняя нагрузка со стороны режущего материала и упрощенная обработка. Сочетание керамической инструментальной стали из карбида вольфрама и очень высокого содержания стабильно внедренных антифрикционных добавок особенно хорошо подходит для сухого сжигания, которое имеет место при использовании такого газового топлива, как сжиженные углеводородные газы (LPG), компримированный природный газ (CNG), пропан и при гибком выборе топлива (Flex Fuel). Возможно также применение в мощных бензиновых и дизельных двигателях. Кроме того, кольцо седла клапана серии HT+ отличается очень хорошей теплопроводностью и, несмотря на высокие нагрузки, которым подвергаются эти двигатели, "микросварки" кольца седла клапана с клапаном не происходит.
