Rodillo de leva de nitruro de silicio

El sistema de rodillos de leva de cerámica de nitruro de silicio se compone de tres componentes: un rodillo de leva de nitruro de silicio, un lóbulo de leva de acero y un pasador de acero. Se han requerido mayores presiones de operación de los cilindros y presiones de inyección de combustible como consecuencia del requisito de motores diesel más eficientes y regulaciones de emisiones más estrictas. Estas situaciones aumentan las tensiones de contacto en componentes críticos, lo que puede resultar en desgaste, irritación, micro soldaduras y eventualmente fallas en los componentes. Para abordar estos problemas, se necesitan diferentes opciones de materiales. El nitruro de silicio tiene características tribológicas y físicas únicas (baja masa junto con alta resistencia y resistencia a la fatiga por contacto) que le permiten ser utilizado en aplicaciones que involucran altas tensiones de contacto.

Características de los rodillos de leva Si3N4

◆ El pasador de acero es mucho más duro que el pasador de bronce equivalente del sistema metálico &, lo que lo hace más resistente al desgaste causado por lubricante sucio y otros desechos.

◆ El nitruro de silicio es una buena pareja tribológica con el acero. Tanto en condiciones de lubricación inundada como de escasez, el nitruro de silicio y el acero muestran una fricción baja y constante.

3. El desgaste en el DI de los rodillos de nitruro de silicio es aproximadamente un factor de tres a diez menos que el de los rodillos de metal comparables.

◆ El rodillo cerámico de nitruro de silicio gira fácilmente debido al mínimo desgaste y fricción del pasador al contacto del rodillo cerámico de nitruro de silicio, así como al peso ligero del nitruro de silicio (60 por ciento más ligero que el metal) y el bajo momento de inercia rotacional resultante. Esto reduce significativamente o elimina el patinaje y el deslizamiento en el lóbulo de la leva, eliminando así una de las principales fuentes de fatiga por contacto y desgaste en un sistema de rodillos de leva de metal.

◆ El nitruro de silicio tiene una mayor resistencia a la fatiga por contacto que los aceros para rodamientos (consulte la figura siguiente). Como resultado, los rodillos de nitruro de silicio pueden soportar mayores presiones de contacto sin picaduras ni desconchados. Esto elimina otro punto potencial de falla en los sistemas metálicos.

◆ El desgaste del adhesivo debe ser insignificante o estar ausente con los contactos de acero de nitruro de silicio, eliminando otra causa de desgaste y fatiga de contacto en el sistema de rodillos de leva de metal. Debido al cambio en el contacto con diferentes materiales, los estudios indican que cuando se emplea un rodillo de cerámica altamente pulida, el desgaste de la leva de metal se reduce a pesar de un aumento en la tensión de contacto.

◆ El perfil de la corona de un rodillo de levas hecho de nitruro de silicio debe ser lo suficientemente ancho para mantener la línea de contacto lejos de los bordes del rodillo cerámico &. Las tensiones de contacto suelen ser mayores en un sistema de nitruro de silicio que en acero para el mismo perfil de acero a acero, aunque un perfil cerámico optimizado puede mitigar esto.

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