Zeitschrift für angewandten Maschinenbau

Abstrakt

Vergleichende Untersuchung der Unterschiede zwischen ALS-SIC für die Ventilführung von Motoren mittels FEM

Srivastva HK, Chauhan AS, Raza A, Kushwaha M und Bhardwaj PK

In dieser Arbeit wurde versucht, die Zuverlässigkeit von Motoren durch die Verwendung von Al-SiC-Verbundwerkstoffen in Kombination mit anderen Alternativmaterialien für die Ventilführungen des Motors zu verbessern. Aluminiummatrix-Verbundwerkstoffe haben sich in der Automobil- sowie der Luft- und Raumfahrtindustrie als am besten geeignet erwiesen und sind in den kommenden Jahren am vielversprechendsten für Wachstum. Die Finite-Elemente-Analyse des Al-SiC-Verbundwerkstoffs mit Titanlegierung (Ti-834), Kupfer-Nickel-Silizium-Legierungen (CuNi3Si) und Aluminiumbronzelegierung als Alternativmaterial für die Ventilführung des Motors wurde mit der Software Ansys 13.0 durchgeführt. Die Spannungsanalyse der Ventilführung des Motors bei unterschiedlichen Drücken und Temperaturen wird berücksichtigt. Der Druck wird mit 10 MPa bis 100 MPa bei unterschiedlichen Temperaturen zwischen 600 °C und 650 °C angenommen. Die Temperatur-, Hauptspannungs- und Hauptdehnungsverteilung über die gesamte Oberfläche der Ventilführung des Motors wurden ermittelt. Es wurde beobachtet, dass die Spannungen weit unter der zulässigen Spannung für alle Materialien lagen, aber die Al-SiC-Verbundwerkstoffe erwiesen sich als am besten geeignet. Die Ventilführung wird mit der Software Pro-Engineer modelliert und die Analyse in Ansys 13.0 durchgeführt. Die durch strukturelle und thermische Belastungen verursachten Verformungen und Spannungen werden dargestellt und erläutert.