เพลาลูกเบี้ยวยานยนต์: วัสดุและการเปรียบเทียบประสิทธิภาพ

เพลาลูกเบี้ยวเป็นองค์ประกอบที่สำคัญในเครื่องยนต์สันดาปภายในซึ่งรับผิดชอบในการควบคุมการเปิดและปิดวาล์ว ประสิทธิภาพของมันส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของเครื่องยนต์เอาท์พุทพลังงานและความทนทาน ในบรรดาวัสดุต่าง ๆ ที่ใช้สำหรับการผลิตเพลาลูกเบี้ยวเหล็กหล่อเย็นและเหล็กหล่อเป็นก้อนเป็นสองส่วนที่พบมากที่สุด

เพลาลูกเบี้ยวเหล็กหล่อ

เหล็กหล่อแช่เย็นเป็นรูปแบบพิเศษของเหล็กหล่อที่พื้นผิวเย็นลงอย่างรวดเร็ว (เย็น) เพื่อสร้างชั้นที่ทนต่อการสึกหรอในขณะที่ยังคงรักษาแกนที่ค่อนข้างนุ่มกว่าสำหรับความเหนียว

ลักษณะสำคัญ:
ความแข็งของพื้นผิว: 45–55 ชม. (ระดับ Rockwell C)
ความแข็งหลัก: 20–30 ชม.
ความต้านทานการสึกหรอ: ยอดเยี่ยมเนื่องจากชั้นพื้นผิวแข็งตัว
Machinability: ปานกลางต้องมีการบดสำหรับการตกแต่งขั้นสุดท้าย
ราคา: โดยทั่วไปต่ำกว่าเหล็กหล่อเป็นก้อนกลม

ข้อดี:
ความต้านทานการสึกหรอสูงที่ลูกเบี้ยว
คุ้มค่าสำหรับการผลิตจำนวนมาก
เหมาะสำหรับการใช้งานที่มีความเครียดสูง

ข้อเสีย:
เปราะเมื่อเทียบกับเหล็กหล่อเป็นก้อนกลม
ความเหนียว จำกัด ทำให้มีแนวโน้มที่จะแตกภายใต้โหลดที่รุนแรง

เพลาลูกเบี้ยวเหล็กหล่อเป็นก้อนกลม (เพลาลูกเบี้ยวเหล็กดัด)

เหล็กหล่อเป็นก้อนกลมหรือที่เรียกว่าเหล็กดัดมีกราไฟท์ในรูปแบบทรงกลมให้ความแข็งแรงและความเหนียวดีขึ้นเมื่อเทียบกับเหล็กหล่อแบบดั้งเดิม

ลักษณะสำคัญ:
ความแข็ง: 25–35 ชั่วโมง (สามารถรักษาความร้อนได้สำหรับความแข็งที่สูงขึ้น)
แรงดึง: 450–600 MPa
การยืดตัว: 10–18% (สูงกว่าเหล็กหล่อแช่เย็น)
ความสามารถในการใช้งาน: ดีง่ายต่อการใช้เครื่องจักรมากกว่าเหล็กหล่อแช่เย็น

ข้อดี:
ความต้านทานต่อแรงกระแทกและความแข็งแรงของความเหนื่อยล้าที่ดีขึ้น
มีความทนทานมากขึ้นภายใต้เงื่อนไขที่มีความเครียดสูง
สามารถรับความร้อนได้เพื่อเพิ่มความแข็ง

ข้อเสีย:
แพงกว่าเหล็กหล่อแช่เย็นเล็กน้อย
ความแข็งของพื้นผิวที่ต่ำกว่าเว้นแต่จะมีการรักษาเพิ่มเติม

การเปรียบเทียบประสิทธิภาพ: เหล็กหล่อเย็นกับเหล็กหล่อเป็นก้อนกลม