Automotive kamaksel: Materialer og sammenligning av ytelser

Kamakselen er en kritisk komponent i en forbrenningsmotor, som er ansvarlig for å kontrollere åpningen og lukkingen av ventilene. Ytelsen påvirker motorens effektivitet, effekt og holdbarhet direkte. Blant de forskjellige materialene som brukes til kamakselproduksjon, er avkjølt støpejern og nodulært støpejern to av de vanligste.

Kjølt støpejern kamaksel

Avkjølt støpejern er en spesialisert form for støpejern der overflaten raskt avkjøles (kjølt) for å skape et hardt, slitasje-resistent lag, samtidig som du opprettholder en relativt mykere kjerne for seighet.

Sentrale egenskaper:
Surface Hardness: 45–55 HRC (Rockwell C -skala)
Kjernehardhet: 20–30 HRC
Slitasje motstand: Utmerket på grunn av det herdede overflatelaget
Maskinbarhet: Moderat, krever sliping for endelig etterbehandling
Kostnad: Generelt lavere enn nodulært støpejern

Fordeler:
Høy slitestyrke ved kamlobene
Kostnadseffektiv for masseproduksjon
Passer for høyspenningsapplikasjoner

Ulemper:
Sprø sammenlignet med nodulær støpejern
Begrenset duktilitet, noe som gjør det utsatt for sprekker under ekstreme belastninger

Nodulær støpejern kamaksel (duktil jernkamaksel)

Nodulær støpejern, også kjent som duktilt jern, inneholder grafitt i en sfærisk form, noe som gir forbedret styrke og duktilitet sammenlignet med tradisjonelt støpejern.

Sentrale egenskaper:
Hardhet: 25–35 HRC (kan varmebehandles for høyere hardhet)
Strekkfasthet: 450–600 MPa
Forlengelse: 10–18% (høyere enn kjølt støpejern)
Maskinbarhet: Bra, lettere å maskinere enn kjølt støpejern

Fordeler:
Bedre påvirkningsmotstand og utmattelsesstyrke
Mer holdbar under høye stressforhold
Kan være varmebehandlet for forbedret hardhet

Ulemper:
Litt dyrere enn kjølt støpejern
Nedre overflatehardhet med mindre ytterligere behandlinger blir brukt

Prestasjonssammenligning: kjølt støpejern vs. nodulær støpejern