Bregasto vratilo važan je dio u sustavu ventila automobilskog motora. Strukturni dizajn i kvaliteta obrade bregaste osovine izravno utječu na performanse motora. Posljednjih godina, zbog potreba zaštite okoliša, razvijaju se motori s malom potrošnjom goriva i malim zagađenjem. Kako bi se riješio problem emisija ispušnih plinova automobila koji ne zagađuju okoliš i postigla velika brzina motora i velika izlazna snaga, mnogi motori usvajaju strukture s više ventila i fazu ventila, promjenjivim podizanjem ventila, što povećava opterećenje opruga ventila. U isto vrijeme, kako bi se smanjila potrošnja goriva i gubitak trenja, koristi se struktura valjka između bregaste i klackalice, a kontaktna površina između bregaste i valjka čini područje visokog pritiska, što utječe na stabilnost kretanje bregastog vratila, dinamička ravnoteža, otpornost na habanje i torzijska čvrstoća. postavljati veće zahtjeve. Osim toga, kako bi se postigla svrha male težine i niske cijene automobila, bez utjecaja na zahtjeve performansi svakog dijela, dijelove treba pojednostaviti što je više moguće, težinu treba smanjiti, a upotrebu materijala treba razumnije.
Općenito govoreći, u linijskom motoru, jedan brijeg odgovara jednom ventilu. V-motor ili bokser motor dijeli brijeg za svaka dva ventila. Rotacijski motor i motor bez ventila ne trebaju breg zbog svoje posebne strukture.
Kako bi se postigla mala težina, laka obrada i niska cijena, kao i velika brzina motora i velika izlazna snaga, dizajn komponenti motora, posebno bregaste osovine, mora se ponovno razmotriti, zahtijevajući da budu kompaktne strukture, visoko koncentrirane u funkcijama, male težine i mogu izdržati veći kontaktni pritisak. U trenutnoj primjeni bregastog vratila, sustav podmazivanja glave cilindra koncentriran je na šuplju bregastu osovinu, komponente pogona pumpe za gorivo koje ostvaruju izravno ubrizgavanje u cilindar implementirane su na bregastom vratilu, a VVT (ventil s promjenjivim razvodom) implementiran je na bregastom vratilu. . koristi se na kraju. U sustavu ventila, zahtjevi performansi za svaki dio bregastog vratila su različiti. Za pogon bregaste osovine i pumpe za gorivo zahtijeva se da budu otporni na habanje, prianjanje i udubljenje; za časopis, zahtijeva dobru kliznu izvedbu; za osovinu, zahtijeva dobru krutost, performanse savijanja i torzije.
S razvojem lakih automobila, bregasta vratila se razvijaju u smjeru laganih, visoko koncentriranih funkcija i niske cijene, a ljudi postupno prepoznaju i prihvaćaju prednosti sastavljanja bregastih vratila.
Osovina i bregasta osovina izrađene bregaste osovine proizvode se odvojeno i zatim sastavljaju zajedno. Briga je općenito izrađena od ugljičnog čelika ili materijala metalurgije praha, rukavac je izrađen od dijelova metalurgije praha ili čelične cijevi koncentrirane na trn, a trn je izrađen od hladno vučene bešavne čelične cijevi tanke stijenke. Bregovi od ugljičnog čelika mogu se podvrgnuti visokofrekventnom tretmanu kaljenja ili naugljičavanja i imaju visoku otpornost na adheziju i rupičastu koroziju.
Što se tiče dizajna, sklopljena bregasta osovina može se konstruirati s uskom širinom bregaste osovine i malim intervalom, a raspored bregastih osovina je vrlo kompaktan. U usporedbi s tradicionalnom bregastom osovinom, ima prednosti male težine, niske cijene obrade i razumne upotrebe materijala, a težina je smanjena do 45 posto u usporedbi s bregastom osovinom s punim vratilom.
Ključna tehnologija sastavljene bregaste osovine je način spajanja, a proizvodni proces i oprema određeni su različitim načinima spajanja. Sastavljeno bregasto vratilo počelo je 1980-ih, a prvo razvijeno bilo je zavareno spojno bregasto vratilo. Sredinom -1980-a u upotrebu je stavljena bregasta osovina sa sinteriranim spojem, au istom razdoblju pojavila se i bregasta osovina proizvedena metodom ekspanzije. U kasnim 1990-ima započeo je razvoj nazubljenih bregastih vratila. Tehnike proizvodnje gotovih bregastih osovina stalno se ažuriraju kako se pojavljuju nove metode spajanja.
Bregaste osovine spojene zavarivanjem sklone su toplinskim deformacijama tijekom zavarivanja, što smanjuje točnost dimenzija bregastih osovina, a ozbiljne toplinske promjene također su sklone pukotinama u zavarenim dijelovima, što otežava jamčenje kvalitete. , Breg mora biti spojen na čeličnu cijev difuzijom u tekućoj fazi. Ovaj se postupak mora provesti u peći za sinteriranje iznad 1000 stupnjeva C. Na visokoj temperaturi, osovina je sklona savijanju, što rezultira pogreškama točnosti dimenzija, a tijekom sinteriranja postoje ograničenja u pogledu performansi materijala. , zahtijeva veliku peć za sinteriranje, a toplinska učinkovitost nije visoka; Metoda ekspanzije prvo dovodi do suradnje ekscentra i čelične cijevi, a zatim dodaje hidrauličko ili mehaničko širenje s unutarnje strane cijevi. Kako bi izdržala unutarnji tlak ekspanzijske cijevi, zupčasta stijenka mora imati određenu debljinu. Cijev je jednostavna za izvođenje, a moraju se koristiti čelične cijevi tankih stijenki, a zbog posebnih zahtjeva visokotlačnih operacija, oprema je također velika; iako se metoda spajanja smetnji s toplim i hladnim rukavcem naširoko koristi u proizvodnji mehaničkih dijelova, možda nije prikladna u proizvodnji bregastih osovina. , jer kada je breg spojen s toplinskom čahurom osovine, brijeg se zagrijava, što rezultira omekšavanjem, a teško je osigurati otpornost na habanje tijekom trenja. Mnogi ekscentri će provoditi toplinu do kraja osovine tijekom rada, stvarajući vezu između početnog i kraja rada. Ako se količina promijeni, stupanj konektora ne može se održati dosljednim; metoda narezivanje ima određene prednosti u pouzdanosti, točnosti, opremi, potrošnji energije itd.
Daljnji razvoj kombinirane bregaste osovine usredotočit će se na razvoj materijala i optimizaciju tehnika obrade. Tržište se trenutno snažno razvija i primjenjuje kompozitne materijale, kao što su keramički materijali za proizvodnju bregastih osovina. MAHLE radi na razvoju proširenih funkcija za kombiniranu bregastu osovinu. Na primjer, integracija aktivacije pumpe za gorivo i komponenti senzora također dobiva na snazi. Sinkronizacija ulaznih i izlaznih bregastih segmenata na SOHC bregastim vratilima postiže se MAHLE CamInCam™ ugniježđenim bregastim vratilima.
Sastavljene bregaste osovine trenutno se razvijaju velikom brzinom i uglavnom se koriste u motorima visokih performansi. S poboljšanjem tehnologije proizvodnje sklopljenih bregastih osovina, pojavit će se sklopljene bregaste osovine s boljim performansama, nižom cijenom i raznovrsnim tehnologijama.
