Avgasgrenröret är anslutet till motorns cylinderblock och samlar upp avgaserna från varje cylinder och leder det in i avgashuvudröret med divergerande rör. Huvudkravet för det är att minimera avgasmotståndet och undvika ömsesidig interferens mellan cylindrarna. När avgaserna är för koncentrerade kommer det att uppstå ömsesidig interferens mellan cylindrarna, det vill säga när en cylinder töms så träffar den bara avgaserna som inte har tömts helt ut från andra cylindrar. På så sätt kommer avgasmotståndet att öka och därmed minska motorns uteffekt. Lösningen på detta problem är att separera avgaserna från varje cylinder så mycket som möjligt, med en gren för varje cylinder, eller en gren för två cylindrar, och göra varje gren så lång som möjligt och självständigt gjuten för att minska den ömsesidiga påverkan av gaser i olika rör.
Avgasgrenröret bör ta hänsyn till motoreffektens prestanda, motorns bränsleekonomis prestanda, emissionsstandarder, motorkostnad, matchande fordonets främre kabinlayout och temperaturfält, etc. De avgasgrenrör som för närvarande används på motorer är indelade i gjutjärnsgrenrör och grenrör i rostfritt stål vad gäller material. Från tillverkningsprocessen realiseras avgasgrenröret genom gjutprocess, speciellt genomförlorad vaxgjutningpå grund av deras komplexa struktur.
Krav på avgasgrenrör
1. Bra oxidationsbeständighet vid hög temperatur
Avgasgrenröret arbetar under cyklisk högtemperaturväxling under lång tid. Materialets oxidationsbeständighet under hög temperatur påverkar direkt livslängden för avgasgrenröret. Vanligt gjutjärn kan uppenbarligen inte uppfylla kraven, och legeringselement måste läggas till materialet för att förbättra materialets oxidationsbeständighet vid hög temperatur.
2. Stabil mikrostruktur
I intervallet från rumstemperatur till arbetstemperatur bör materialet inte genomgå fasförändring eller minimera fasförändringar så mycket som möjligt. Eftersom fasförändring kommer att orsaka volymförändringar, inre stress eller deformation, vilket påverkar produktens prestanda och livslängd. Därför är matrismaterialet företrädesvis en stabil ferrit- eller austenitstruktur. Destruktionsformen av gjutjärnsdelar som arbetar under höga temperaturer manifesteras huvudsakligen som korrosion under höga temperaturer. Efter att de ingående faserna i organisationen har oxiderats (såsom grafitkol), är volymen av oxiden större än den ursprungliga volymen, vilket orsakar irreversibel expansion av gjutgodset. Jämfört med de tre grafitformerna av flingor, mask och sfärisk, har gjutjärn med sfärisk grafit den bästa motståndskraften mot höga temperaturer. Anledningen är att under stelningsprocessen av gjutjärn växer flinggrafit som den ledande fasen. Vid slutet av eutektisk stelning bildar grafiten i varje eutektisk grupp en kontinuerlig grenad tredimensionell form. Vid hög temperatur, när syre invaderar metallen, oxideras grafiten för att bilda en mikroskopisk kanal, vilket påskyndar oxidationsprocessen. När sfärisk grafit bildar kärnor växer den bara till en viss storlek och omges av matrisen. Den existerar som en isolerad boll. Efter att grafitkulan har oxiderats bildas ingen kanal, vilket försvagar den ytterligare oxidationen. Därför är oxidationsbeständigheten vid hög temperatur hos segjärn bättre än den för andra former av grafit, och de oxiderade hålen har mindre effekt på gjutjärnets högtemperaturhållfasthet än andra former av grafit. Vermikulär grafit är mellan de två.
3. Liten termisk expansionskoefficient
En liten värmeutvidgningskoefficient bidrar till att minska den termiska spänningen och den termiska deformationen av avgasgrenröret, och bidrar till att förbättra produktens prestanda och livslängd.
4. Utmärkt hållfasthet vid hög temperatur
Den måste uppfylla de nödvändiga hållfasthetskraven för produkten när den används vid höga temperaturer.
5. Bra processprestanda och låg kostnad
Det finns många typer av värmebeständiga och högtemperaturbeständiga metallmaterial, men på grund av den komplexa formen på avgasgrenröret måste materialet som används för att tillverka avgasgrenröret ha god processprestanda, och dess kostnad måste möta massans behov produktion inom fordonsindustrin.
