Bregasto vratilo je važan dio u sistemu ventila automobilskog motora. Strukturni dizajn i kvalitet obrade bregastog vratila direktno utiču na performanse motora. Poslednjih godina, zbog potreba zaštite životne sredine, razvijaju se motori sa niskom potrošnjom goriva i niskim zagađenjem. Kako bi se riješio problem nezagađujućih automobilskih izduvnih gasova i postigla velika brzina motora i velika izlazna snaga, mnogi motori usvajaju viševentilsku i ventilsku fazu, varijabilne strukture podizanja ventila, što povećava opterećenje opruga ventila. Istovremeno, kako bi se smanjila potrošnja goriva i gubitak trenja, između grebena i klackalice se koristi struktura valjka, a kontaktna površina između grebena i valjka formira područje visokog pritiska, što utiče na stabilnost osovine. kretanje bregaste osovine, dinamička ravnoteža, otpornost na habanje i torzijska čvrstoća. postavljaju veće zahteve. Osim toga, kako bi se postigla svrha male težine i niske cijene automobila, bez utjecaja na zahtjeve performansi svakog dijela, dijelove treba pojednostaviti što je više moguće, smanjiti težinu i koristiti materijale razumnije.
Uopšteno govoreći, u linijskom motoru, jedan brega odgovara jednom ventilu. V-motor ili bokser motor dijeli breg za svaka dva ventila. Rotacijski motor i motor bez ventila ne trebaju brega zbog njihove posebne strukture.
Da bi se postigla mala težina, laka obrada i niska cijena, kao i velika brzina motora i velika izlazna snaga, dizajn komponenti motora, posebno bregastih vratila, mora se preispitati, zahtijevajući da budu kompaktne strukture, visoko koncentrisane u funkcijama, male težine i sposobne da izdrže veći kontaktni pritisak. U trenutnoj primjeni bregastog vratila, sistem za podmazivanje glave cilindra koncentrisan je na šuplju bregastu osovinu, komponente pogona pumpe za gorivo koje ostvaruju direktno ubrizgavanje u cilindar su implementirane na bregastu osovinu, a VVT (varijabilni vremenski ventil) je implementiran na bregastu osovinu . koristi se na kraju. U pogonu ventila, zahtjevi za performanse za svaki dio bregastog vratila su različiti. Za pogonski točak grebena i pumpe za gorivo potrebno je da budu otporni na habanje, prianjanje i pitting; za časopis, zahtijeva dobre performanse klizanja; za osovinu, zahtijeva dobru krutost, performanse savijanja i torzije.
S razvojem lakih automobila, bregaste osovine se razvijaju u smjeru laganih, visoko koncentriranih funkcija i niske cijene, a prednosti montaže bregastih vratila postepeno se prepoznaju i prihvaćaju od strane ljudi.
Osovina i bregasta osovina proizvedene bregaste osovine se proizvode odvojeno, a zatim se sklapaju zajedno. Briga je uglavnom izrađena od ugljičnog čelika ili materijala iz metalurgije praha, čaura je izrađena od dijelova metalurgije praha ili čelične cijevi koncentrirane na trn, a trn je izrađen od hladno vučene tankozidne bešavne čelične cijevi. Bregovi od ugljičnog čelika mogu se podvrgnuti visokofrekventnom gašenju ili naugljičenju, i imaju visoku otpornost na prianjanje i koroziju u obliku rupica.
Što se tiče dizajna, sastavljeno bregasto vratilo može biti dizajnirano sa uskom širinom brega i malim intervalom, a raspored bregastih osovina je vrlo kompaktan. U poređenju sa tradicionalnim bregastim vratilom, ima prednosti male težine, niske cene obrade i razumnog korišćenja materijala, a težina je smanjena do 45 procenata u poređenju sa bregastom osovinom sa punom osovinom.
Ključna tehnologija sklopljene bregaste osovine je način spajanja, a proizvodni proces i oprema određuju se različitim metodama povezivanja. Sastavljeno bregasto vratilo počelo je 1980-ih, a prvo razvijeno je bilo zavareno spojno bregasto vratilo. Sredinom -1980 godina puštena je u upotrebu sinterovana spojna bregasta osovina, au istom periodu pojavila se i bregasta osovina proizvedena ekspanzionom metodom. Krajem 1990-ih počeo je razvoj bregastih vratila s nazubljenim nazubljenim. Tehnike proizvodnje fabrikovanih bregastih osovina stalno se ažuriraju kako se pojavljuju nove metode povezivanja.
Zavarivanjem spojene bregaste osovine su sklone termičkoj deformaciji tokom zavarivanja, što smanjuje dimenzionalnu tačnost bregastih vratila, a velike termičke promjene su također sklone pucanju na zavarenim dijelovima, što otežava garanciju kvaliteta. , Brega se mora spojiti na čeličnu cijev difuzijom u tekućoj fazi. Ovaj proces se mora izvesti u peći za sinterovanje iznad 1000 stepeni C. Pri visokoj temperaturi, osovina je sklona savijanju, što rezultira greškama u dimenzionalnoj tačnosti, a tokom sinterovanja postoje ograničenja u performansama materijala. , zahtijeva veliku peć za sinteriranje, a termička efikasnost nije visoka; metoda ekspanzije prvo čini da bregasta i čelična cijev sarađuju, a zatim dodaje hidrauličko ili mehaničko širenje iz unutrašnjosti cijevi. Da bi izdržao unutrašnji pritisak ekspanzione cijevi, zid brega mora imati određenu debljinu. Cijev je jednostavna za izvođenje, a moraju se koristiti čelične cijevi tankih stijenki, a zbog posebnih zahtjeva operacija pod visokim pritiskom, oprema je također velika; iako se metoda interferencije s vrućim i hladnim rukavima široko koristi u proizvodnji mehaničkih dijelova, možda nije prikladna u proizvodnji bregastih vratila. , jer kada je greben spojen sa grejnom čahurom osovine, greben se zagreva, što dovodi do omekšavanja, a teško je obezbediti otpornost na habanje tokom trenja. Mnogi zupci će voditi toplinu do kraja osovine prilikom rada, čineći vezu između početnog i kraja rada. Ako se količina promijeni, stepen konektora se ne može održavati dosljednim; metoda narezivanja ima određene prednosti u pogledu pouzdanosti, tačnosti, opreme, potrošnje energije itd.
Dalji razvoj kombinovanog bregastog vratila će se fokusirati na razvoj materijala i optimizaciju tehnika obrade. Tržište se trenutno intenzivno razvija i primjenjuje kompozitne materijale, kao što su keramički materijali za proizvodnju bregastih vratila. MAHLE radi na razvoju proširenih funkcija za kombinovano bregasto vratilo. Na primjer, integracija pokretača pumpe za gorivo i senzorskih komponenti također dobiva na snazi. Sinhronizacija ulaznih ili izlaznih bregastih segmenata na SOHC bregastim vratilima postiže se pomoću MAHLE CamInCam™ ugniježđenih bregastih vratila.
Sastavljene bregaste osovine trenutno se razvijaju velikom brzinom i uglavnom se koriste u motorima visokih performansi. Sa unapređenjem tehnologije proizvodnje sklopljenih bregastih vratila, pojavit će se sastavljena bregasta vratila s boljim performansama, nižim troškovima i raznolike tehnologije.
