Angličtina 1. Nosnost
Během provozu je Rozvodové kolo motoru je vystaven obrovskému přenosu síly z řetězu nebo řemenu, zejména při vysoké rychlosti a vysokém zatížení. Proto je při výběru materiálu prvořadým hlediskem nosnost materiálu převodu. Materiál musí mít vysokou pevnost v tahu a odolnost proti únavě, aby se zajistilo, že se ozubené kolo nedeformuje nebo nezlomí při dlouhodobém provozu s vysokým zatížením.
Běžně používané materiály, jako jsou vysokopevnostní ocelové slitiny (jako je 20CrMnTi nebo 42CrMo), mají obvykle vysokou pevnost v tahu, tvrdost a houževnatost a mohou si udržet stabilní výkon za podmínek vysokého zatížení, čímž se snižuje opotřebení a poškození únavou.
2. Odolnost proti opotřebení a tření
Třecí výkon Rozvodové kolo motoru má významný vliv na jeho životnost a efektivitu práce. Při kontaktu ozubeného kola s řetězem nebo řemenem dojde k opotřebení povrchu v důsledku dlouhodobého tření. Pro zlepšení odolnosti ozubeného kola proti opotřebení je rozhodující tvrdost materiálu a proces povrchové úpravy. Povrch materiálu musí mít vysokou tvrdost, aby se snížilo opotřebení.
Ocel je obvykle preferovaným materiálem pro rozvody motorů, protože může získat vysokou tvrdost tepelným zpracováním (jako je temperování, nauhličování atd.), takže povrch ozubeného kola může odolat tření o vysoké intenzitě. Kromě toho některé vysoce výkonné materiály, jako je nitridovaná ocel a slitiny titanu, mají také vynikající odolnost proti opotřebení a používají se ve speciálních aplikacích.
3. Tepelná stabilita
Vysoká teplota vznikající při chodu motoru představuje vážný problém pro materiál rozvodového kola. Zejména u přeplňovaných nebo vysoce výkonných motorů se provozní teplota prudce zvýší. Tepelná stabilita materiálu, tedy schopnost zachovat si své fyzikální a chemické vlastnosti v prostředí s vysokou teplotou, je klíčovým faktorem, který je třeba vzít v úvahu při výběru.
Obecně lze říci, že ocel má dobrou tepelnou stabilitu při vysoké teplotě, ale se zvyšující se teplotou klesá pevnost a tvrdost materiálu, proto je nutné vybrat správnou jakost oceli. Například vysoce legovaná ocel (jako SAE 4140, SAE 4340 atd.) a slitinové materiály na bázi niklu si obvykle udrží dobrý výkon při vyšších provozních teplotách a jsou vhodné pro provoz za podmínek vysokých teplot.
4. Odolnost proti korozi
Rozvodová kola v motoru jsou obvykle vystavena různým médiím, jako je olej, chladicí kapalina, vzduch atd., a korozivní látky v těchto médiích mohou způsobit korozi povrchu ozubeného kola. Důležitým faktorem při výběru materiálu rozvodového kola je proto také odolnost materiálu proti korozi.
Běžné korozivzdorné materiály, jako je nerezová ocel, hliníková slitina a některé oceli se speciálním povlakem (jako je pozinkovaná, poniklovaná atd.), mohou účinně odolávat oxidaci a kyselé korozi a prodloužit životnost ozubeného kola. Zvláště při použití ve vlhkém prostředí nebo prostředí solné mlhy může vynikající odolnost nerezové oceli (jako je 304, 316 atd.) poskytnout dodatečnou ochranu.
5. Výkon zpracování
Přizpůsobené rozvodové kolo motoru obvykle vyžaduje přesné obrábění, aby bylo zajištěno, že jeho geometrie, přesnost povrchu zubů a rozměrová přesnost splňují konstrukční požadavky. Výkonnost zpracování materiálu, včetně jeho obrobitelnosti, svařitelnosti a tvarovatelnosti, přímo ovlivňuje výrobní náročnost a cenu ozubeného kola.
Ocel má dobrý zpracovatelský výkon, zejména tepelně zpracovaná ocel, která může poskytnout dobrý řezný výkon a schopnost tváření. Některé slitinové materiály, jako je titanová slitina a hliníková slitina, mají nízkou hmotnost a vynikající pevnost, ale obtížně se zpracovávají, takže může být zapotřebí sofistikovanější zpracovatelské zařízení a procesy. Kromě toho je třeba vzít v úvahu také svařitelnost materiálu, zejména když je třeba ozubené kolo spojit s jinými součástmi.
6. Hmotnost a hustota
U vysoce výkonných motorů je také potřeba rozumně volit hmotnost a hustotu převodů. Těžší převody mohou způsobit větší setrvačnost, což ovlivní výkon motoru při zrychlení. Proto je hustota materiálu důležitým faktorem, který je třeba vzít v úvahu při navrhování.
Lehké materiály, jako jsou hliníkové slitiny, mají obvykle nižší hustotu, takže v některých aplikacích, jako jsou závodní nebo vysoce výkonné sportovní vozy, mohou být preferovány lehké převody. Pevnost a odolnost hliníkových slitin vůči vysokým teplotám jsou však relativně nízké, takže v některých aplikacích s vysokým zatížením a vysokými teplotami se obvykle volí materiály, jako jsou ocelové slitiny nebo slitiny titanu s vyšší pevností, aby vyvážily pevnost a hmotnost.
7. Efektivita nákladů
Ve skutečné výrobě musí výběr materiálů zohledňovat nejen výkon, ale také vyvažovat nákladovou efektivitu. Přestože některé špičkové materiály (jako jsou slitiny titanu, keramika atd.) mají vynikající výkon, jsou dražší, takže se používají pouze ve specifických aplikacích s vysokým výkonem. Naproti tomu tradiční materiály z uhlíkové oceli a legované oceli mají lepší nákladovou efektivitu a jsou široce používány při výrobě rozvodových kol pro běžné automobily a modely střední až vyšší třídy.
