Trong các hệ thống động cơ ô tô hiện đại, Động cơ thép carbon liền mạch liền kề ống thấp đóng một vai trò quan trọng trong việc vận chuyển nhiên liệu, dầu bôi trơn hoặc chất làm mát. Những đường ống này thường hoạt động trong các điều kiện phức tạp của nhiệt độ cao, áp suất cao và độ rung thường xuyên, đặt ra nhu cầu cực kỳ cao về hiệu suất vật liệu và thiết kế kết cấu. Vì vậy, làm thế nào để các đường ống này duy trì hoạt động ổn định trong môi trường khắc nghiệt như vậy? Sự ổn định của nó chủ yếu phụ thuộc vào các khía cạnh sau.
1. Lựa chọn vật liệu: kết hợp sức mạnh cao và khả năng chịu nhiệt
Các ống thép carbon liền mạch được làm bằng thép carbon chất lượng cao, với độ bền kéo cao và giới hạn năng suất, và có thể duy trì tính toàn vẹn cấu trúc dưới áp suất liên tục. Đồng thời, vật liệu thép carbon có độ ổn định nhiệt tốt và không dễ làm mềm hoặc biến dạng trong phạm vi nhiệt độ hoạt động là 150 nhiệt300 ° C.
Ngoài ra, bằng cách thêm các yếu tố hợp kim theo dõi (như crom, molybdenum, v.v.), khả năng chống oxy hóa và khả năng chống creep của nó có thể được cải thiện hơn nữa, có thể đáp ứng tuổi thọ của dịch vụ và có thể đáp ứng nhu cầu hoạt động lâu dài của động cơ.
2. Thiết kế cấu trúc liền mạch: Loại bỏ những nguy hiểm tiềm ẩn của các khuyết tật hàn
So với các ống hàn thông thường, các ống thép carbon liền mạch không trải qua các quy trình hàn trong quá trình sản xuất, tránh các khiếm khuyết như lỗ chân lông, vùi xỉ và các mối hàn không sử dụng có thể tồn tại ở mối hàn. Cấu trúc một mảnh này cải thiện đáng kể sự niêm phong và sức mạnh tổng thể của cơ thể đường ống, và đặc biệt phù hợp với môi trường động cơ với độ rung và áp suất xung.
Cấu trúc liền mạch cũng có thể ngăn chặn sự mở rộng các vết nứt mỏi do nồng độ căng thẳng cục bộ, do đó cải thiện độ tin cậy của hệ thống.
3. Điều trị bề mặt và công nghệ chống ăn mòn
Trong môi trường nhiệt độ cao và áp suất cao, ăn mòn là một trong những yếu tố chính ảnh hưởng đến tuổi thọ của đường ống. Vì lý do này, các ống áp suất thấp bằng thép carbon liền mạch thường trải qua một loạt các phương pháp điều trị bề mặt, chẳng hạn như:
Mạ kẽm hoặc mạ niken: cải thiện khả năng chống ăn mòn;
Phosphating: Tăng cường kháng gỉ;
Lớp phủ với lớp phủ kháng nhiệt độ cao: chẳng hạn như nhựa silicon hoặc lớp phủ gốm để phân lập các khí nhiệt độ cao và môi trường hóa học.
Những biện pháp này không chỉ cải thiện độ bền của đường ống, mà còn làm giảm nguy cơ rò rỉ do ăn mòn.
4. Tiêu chuẩn thử nghiệm chính xác và kiểm tra nghiêm ngặt
Để đảm bảo sự ổn định trong điều kiện khắc nghiệt, các ống thép carbon liền mạch phải tuân theo các tiêu chuẩn quy trình nghiêm ngặt trong quá trình sản xuất, bao gồm:
Kiểm soát chính xác độ dày tường;
Đảm bảo rằng các bề mặt bên trong và bên ngoài là mịn màng và không có khuyết tật;
Thực hiện các thử nghiệm thủy lực, kiểm tra độ kín không khí và kiểm tra nổ;
Thực hiện các thử nghiệm mệt mỏi mô phỏng các điều kiện làm việc thực tế của động cơ.
Các biện pháp kiểm soát chất lượng này đảm bảo rằng mỗi đường ống có thể đáp ứng các tiêu chuẩn cao của hệ thống động cơ.
5. Các phương pháp cài đặt và kết nối thích ứng với các điều kiện làm việc phức tạp
Trong khoang động cơ, không gian nhỏ và bố trí đường ống rất phức tạp, do đó các ống áp suất thấp bằng thép carbon liền mạch thường sử dụng các cấu trúc niêm phong ferrule, loe hoặc vòng chữ O để đảm bảo các bộ phận kết nối vẫn có khả năng niêm phong tốt và điện trở sốc dưới nhiệt độ cao và áp suất cao.
Một số mô hình cao cấp cũng sẽ sử dụng thiết kế phần ống thổi linh hoạt để hấp thụ độ rung cơ học được tạo ra khi động cơ đang chạy, giảm nồng độ ứng suất và do đó cải thiện tính ổn định của toàn bộ hệ thống.
Lý do tại sao các ống áp suất thấp của động cơ bằng thép carbon liền mạch có thể duy trì hoạt động ổn định trong nhiệt độ cao và môi trường áp suất cao là do tính chất vật liệu tuyệt vời của chúng, thiết kế kết cấu liền mạch, công nghệ xử lý bề mặt tiên tiến và quy trình sản xuất chính xác. Khi động cơ phát triển theo hướng hiệu quả cao, tiết kiệm năng lượng và trọng lượng nhẹ, loại đường ống này sẽ tiếp tục được nâng cấp về mặt vật liệu nhẹ và cường độ cao, tích hợp giám sát thông minh, v.v.
