Het uitlaatspruitstuk is verbonden met het motorcilinderblok en verzamelt de uitlaatgassen van elke cilinder en leidt deze met uiteenlopende pijpen naar de hoofduitlaatpijp. De belangrijkste vereiste hiervoor is het minimaliseren van de uitlaatweerstand en het vermijden van onderlinge interferentie tussen de cilinders. Wanneer de uitlaat te geconcentreerd is, zal er sprake zijn van onderlinge interferentie tussen de cilinders, dat wil zeggen dat wanneer een cilinder uitlaat, deze alleen het uitlaatgas raakt dat niet volledig is afgevoerd uit andere cilinders. Op deze manier zal de uitlaatweerstand toenemen, waardoor het uitgangsvermogen van de motor afneemt. De oplossing voor dit probleem is om de uitlaatgassen van elke cilinder zoveel mogelijk te scheiden, met één aftakking voor elke cilinder, of één aftakking voor twee cilinders, en elke aftakking zo lang mogelijk en onafhankelijk gevormd te maken om de wederzijdse invloed van gassen te verminderen. in verschillende pijpen.
Bij het uitlaatspruitstuk moet rekening worden gehouden met het motorvermogen, het brandstofverbruik van de motor, de emissienormen, de motorkosten, de indeling van de voorcabine van het voertuig en het temperatuurveld, enz. De uitlaatspruitstukken die momenteel vaak op motoren worden gebruikt, zijn onderverdeeld in gietijzeren spruitstukken en RVS spruitstukken qua materialen. Vanaf het productieproces wordt het uitlaatspruitstuk gerealiseerd door middel van een gietproces, vooral doorverloren wasgietenvanwege hun complexe structuur.
Vereisten voor uitlaatspruitstukken
1. Goede oxidatieweerstand bij hoge temperaturen
Het uitlaatspruitstuk werkt lange tijd onder cyclische afwisseling bij hoge temperaturen. De oxidatieweerstand van het materiaal bij hoge temperaturen heeft rechtstreeks invloed op de levensduur van het uitlaatspruitstuk. Gewoon gietijzer kan uiteraard niet aan de eisen voldoen en er moeten legeringselementen aan het materiaal worden toegevoegd om de oxidatieweerstand bij hoge temperaturen van het materiaal te verbeteren.
2. Stabiele microstructuur
In het bereik van kamertemperatuur tot werktemperatuur mag het materiaal geen faseverandering ondergaan of de faseverandering zoveel mogelijk minimaliseren. Omdat faseverandering volumeveranderingen, interne spanning of vervorming zal veroorzaken, wat de prestaties en levensduur van het product zal beïnvloeden. Daarom is het matrixmateriaal bij voorkeur een stabiele ferriet- of austenietstructuur. De vernietigingsvorm van gietijzeren onderdelen die onder hoge temperaturen werken, manifesteert zich voornamelijk als corrosie onder hoge temperatuuromstandigheden. Nadat de samenstellende fasen in de organisatie zijn geoxideerd (zoals grafietkoolstof), is het volume van het oxide groter dan het oorspronkelijke volume, waardoor onomkeerbare uitzetting van het gietstuk ontstaat. Vergeleken met de drie grafietvormen van vlok, worm en bolvormig, heeft gietijzer met bolvormig grafiet de beste weerstand tegen hoge temperaturen. De reden is dat tijdens het stollingsproces van gietijzer vlokgrafiet groeit als de leidende fase. Aan het einde van de eutectische stolling vormt het grafiet in elke eutectische groep een continu vertakte driedimensionale vorm. Wanneer bij hoge temperaturen zuurstof het metaal binnendringt, wordt het grafiet geoxideerd om een microscopisch klein kanaal te vormen, dat het oxidatieproces versnelt. Wanneer bolvormig grafiet kiemt, groeit het alleen tot een bepaalde grootte en wordt het omgeven door de matrix. Het bestaat als een geïsoleerde bal. Nadat de grafietbal is geoxideerd, wordt er geen kanaal gevormd, waardoor de verdere oxidatie wordt verzwakt. Daarom is de oxidatieweerstand bij hoge temperaturen van nodulair gietijzer beter dan die van andere vormen van grafiet, en hebben de geoxideerde gaten minder effect op de hoge temperatuursterkte van gietijzer dan andere vormen van grafiet. Vermiculair grafiet bevindt zich tussen de twee.
3. Kleine thermische uitzettingscoëfficiënt
Een kleine thermische uitzettingscoëfficiënt is bevorderlijk voor het verminderen van de thermische spanning en thermische vervorming van het uitlaatspruitstuk, en is bevorderlijk voor het verbeteren van de prestaties en de levensduur van het product.
4. Uitstekende sterkte bij hoge temperaturen
Het moet voldoen aan de noodzakelijke sterkte-eisen van het product bij gebruik bij hoge temperaturen.
5. Goede procesprestaties en lage kosten
Er zijn veel soorten hittebestendige en hittebestendige metalen materialen, maar vanwege de complexe vorm van het uitlaatspruitstuk moet het materiaal dat wordt gebruikt om het uitlaatspruitstuk te vervaardigen goede procesprestaties hebben en moeten de kosten ervan voldoen aan de behoeften van de massa. productie in de auto-industrie.