Theдвигателвалът е кух, с добро разсейване на топлината и може да насърчи лекото тегло надвигател.Преди това валовете на двигателя бяха предимно твърди, но поради използването на валове на двигателя напрежението често беше концентрирано върху повърхността на вала, а напрежението върху сърцевината беше сравнително малко. Според свойствата на огъване и усукване на механиката на материала, вътрешната част надвигателвалът е подходящо издълбан и е необходим само малък външен диаметър за увеличаване на външната част. Кухият вал може да отговаря на същата производителност и функция като плътния вал, но теглото му може да бъде значително намалено. Междувременно, поради вдлъбването надвигателвал, охлаждащото масло може да влезе във вътрешността на вала на двигателя, увеличавайки площта на разсейване на топлината и подобрявайки ефективността на разсейване на топлината. Съгласно настоящата тенденция на бързо зареждане с високо напрежение 800 V, предимството на кухите валове на двигателя е по-голямо. Настоящите производствени методи за кухи валове на двигатели включват основно издълбаване на твърди валове, заваряване и интегрирано формоване, сред които заваряването и интегрираното формоване се използват широко в производството.
Завареният кух вал се постига главно чрез екструзионно формоване, за да се постигне стъпаловиден вътрешен отвор на вала, след което се обработва и заварява във форма. Чрез екструзионно формоване промените във формата на вътрешния отвор със структурата на продукта и изискванията за якост се запазват възможно най-много. Обикновено основната дебелина на стената на продукта може да бъде проектирана под 5 mm. Заваръчното оборудване обикновено използва челно заваряване с триене или лазерно заваряване. Ако се използва челно фрикционно заваряване, позицията на челното съединение обикновено е около 3 mm изпъкналост при заваряване. Използвайки лазерно заваряване, дълбочината на заваряване обикновено е между 3,5 и 4,5 mm и може да се гарантира, че якостта на заваряване е по-голяма от 80% от субстрата. Някои доставчици дори могат да постигнат над 90% от якостта на основата чрез строги мерки за контрол на процеса. След приключване на заваряването на кухия вал е необходимо да се извърши ултразвуково или рентгеново изследване на микроструктурата и качеството на заваръчния шев на зоната на заваряване, за да се гарантира консистенцията на продукта.
Интегрираният формовъчен кух вал е изкован главно от външно оборудване върху заготовката, което позволява на вътрешната част директно да постигне стъпаловиден вътрешен отвор на вала. В момента се използват главно радиално коване и ротационно коване, а оборудването се внася главно. Радиалното коване е характерно за оборудването на фирма FELLS, докато ротационното коване е характерно за оборудването на фирма GFM. Формоването с радиално коване обикновено се постига чрез използване на четири или повече симетрични чука с честота над 240 удара в минута за постигане на малка деформация на заготовката и директно формоване на заготовката на куха тръба. Формоването с ротационно коване е процесът на равномерно подреждане на множество чукови глави в периферната посока на заготовката. Главата на чука се върти около оста, докато извършва радиално високочестотно коване върху детайла, като намалява размера на напречното сечение на заготовката и се разширява аксиално, за да получи детайла. В сравнение с традиционните плътни валове, производствените разходи на интегрирани формовани кухи валове ще се увеличат с около 20%, но теглото на валовете на двигателя като цяло ще бъде намалено с 30-35%.
Време на публикуване: 15 септември 2023 г
