Advanced Materials Technology - автомобільний титановий двигун
Висока міцність, низька щільність і, водночас, відмінна корозійна стійкість роблять титан надзвичайно привабливим для легких компонентів в автомобільній техніці. Однак титан ще не зміг широко утвердитися в автомобільній промисловості. Основною причиною цього є значно вища ціна, ніж у конкуруючих матеріалів, таких як сталь та алюміній. Однак титан представляє великий інтерес для деяких застосувань. Нові, економічно ефективні виробничі процеси, зменшена кількість циліндрів у турбованих двигунах та підвищені вимоги знову збільшують привабливість.
Титан ідеально підходить для використання в якості шатуна. Приблизно рівну міцність і значно меншу щільність, ніж сталь, можна ефективно перетворити на зменшення ваги. Більше зменшення ваги ускладнюється, зокрема, завдяки модулю пружності, який є низьким щодо міцності, і жорсткості, на яку це впливає. Несприятливі трибологічні властивості, які роблять покриття необхідним, також негативно впливають на ціну компонента. Однак нові титанові сплави усувають обидві проблеми. Крім того, їх можна краще інтегрувати у виробничий процес, такий як лазерне розтріскування.
Обидва шатуни працюють без покриття бічних контактних поверхонь. Приблизно 140 ГПа для Ti-Bor-SB62 та 132 ГПа для Titan-MMC, жорсткість вища, ніж у звичайних титанових сплавів.
Метою є виготовлення недорогих титанових шатунів, які можна легко інтегрувати в усталені виробничі процеси. Це дозволяє досягти подальшого зниження ваги у високоефективних двигунах та наддувних двигунах нового покоління "зменшення розміру".
Титанові клапани використовуються в основному в гоночних двигунах з 1960-х років. Висока ціна та недостатня жаростійкість, особливо для випускних клапанів, перешкодили їх широкому використанню. Інтерметалеві сплави TiAl третього покоління, а також нещодавно розроблені звичайні титанові сплави мають значно покращені властивості. Орторомбічні титанові сплави, які мають дуже високу міцність при високих температурах, також представляють інтерес для спеціального застосування.
AMT протягом багатьох років тестував найкращі титанові сплави для впускних і випускних клапанів. Це дозволяє нам пропонувати титанові сплави останнього покоління сьогодні. За міцністю та опором повзучості вони перевершують звичайні сплави. Залежно від профілю потреби, звичайні високотемпературні або інтерметалідні титанові сплави.
Для високоефективних двигунів з ковшовими відводами або поворотних клапанів коромислових клапанів титанові клапани є вигідними для зменшення рухомих мас. Також є переваги з роликовими та коромислами, якщо зменшення ваги здійснюється відповідно конструктивно.
Незважаючи на те, що титановий колінчастий вал, безумовно, є надзвичайною складовою з точки зору витрат, нові титанові виробничі процеси також дозволяють мати компоненти майже сітчастої форми при значно менших витратах, ніж раніше. Тут можна продемонструвати можливість використання компонента. Повна функціональність надається зі значним зниженням ваги понад 40%. Метою також було вивчити оброблюваність титанових композитів (Ti-MMC). Використовуючи відповідні методи обробки, можна значно зменшити час обробки та витрати. Використовуваний сплав являв собою порошок металургійно виготовленого титано-MMC-сплаву Ti-6Al-4V + 12% TiC. Вони характеризуються високою міцністю, жорсткістю і дуже хорошою зносостійкістю.