Engleski 1. Nosivost
Tijekom rada, Lančanik motora je podvrgnut velikom prijenosu snage s lanca ili remena, posebno pri velikoj brzini i velikom opterećenju. Stoga je nosivost materijala zupčanika primarno razmatranje pri odabiru materijala. Materijal mora imati visoku vlačnu čvrstoću i otpornost na zamor kako bi se osiguralo da se zupčanik neće deformirati ili slomiti pod dugotrajnim radom pod velikim opterećenjem.
Uobičajeno korišteni materijali, kao što su legure čelika visoke čvrstoće (kao što su 20CrMnTi ili 42CrMo) obično imaju visoku vlačnu čvrstoću, tvrdoću i žilavost te mogu održati stabilne performanse u uvjetima visokog opterećenja, smanjujući trošenje i oštećenje uslijed zamora.
2. Otpornost na habanje i učinak trenja
Izvedba trenja od Lančanik motora ima važan utjecaj na njegov životni vijek i radnu učinkovitost. Kada zupčanik dođe u kontakt s lancem ili remenom, doći će do trošenja površine zbog dugotrajnog trenja. Kako bi se poboljšala otpornost zupčanika na habanje, ključna je tvrdoća materijala i postupak površinske obrade. Površina materijala mora imati visoku tvrdoću kako bi se smanjilo trošenje.
Čelik je obično preferirani materijal za razvodne zupčanike motora jer može dobiti visoku tvrdoću toplinskom obradom (kao što je kaljenje, naugljičenje, itd.), tako da površina zupčanika može izdržati trenje visokog intenziteta. Osim toga, neki materijali visokih performansi kao što su nitrirani čelik i legure titana također imaju izvrsnu otpornost na trošenje i koriste se u posebnim primjenama.
3. Toplinska stabilnost
Visoka temperatura koja se stvara tijekom rada motora predstavlja ozbiljan izazov za materijal razvodnog zupčanika. Posebno za motore s turbopunjačem ili motore visokih performansi, radna temperatura će naglo porasti. Toplinska stabilnost materijala, odnosno sposobnost održavanja svojih fizikalnih i kemijskih svojstava u okruženju visoke temperature, ključni je čimbenik koji treba uzeti u obzir pri odabiru.
Općenito govoreći, čelik ima dobru toplinsku stabilnost na visokim temperaturama, ali kako temperatura raste, čvrstoća i tvrdoća materijala će se smanjiti, stoga je potrebno odabrati pravu vrstu čelika. Na primjer, visokolegirani čelik (kao što je SAE 4140, SAE 4340, itd.) i legirani materijali na bazi nikla obično mogu održati dobre performanse na višim radnim temperaturama i prikladni su za rad u uvjetima visoke temperature.
4. Otpornost na koroziju
Razvodni zupčanici u motoru obično su izloženi raznim medijima kao što su ulje, rashladna tekućina, zrak itd., a korozivne tvari u tim medijima mogu uzrokovati koroziju na površini zupčanika. Stoga je otpornost materijala na koroziju također važan čimbenik pri odabiru materijala za razvodni zupčanik.
Uobičajeni materijali otporni na koroziju kao što su nehrđajući čelik, aluminijske legure i neki posebni presvučeni čelici (kao što su pocinčani, poniklani, itd.) mogu se učinkovito oduprijeti oksidaciji i kiseloj koroziji i produžiti vijek trajanja zupčanika. Posebno kada se koristi u vlažnom okruženju ili okruženju sa slanom sprejom, vrhunska otpornost na koroziju nehrđajućeg čelika (kao što je 304, 316, itd.) može pružiti dodatnu zaštitu.
5. Izvedba obrade
Prilagođeni lančanik motora obično zahtijeva preciznu strojnu obradu kako bi se osiguralo da njegova geometrija, točnost površine zuba i točnost dimenzija zadovoljavaju zahtjeve dizajna. Učinak obrade materijala, uključujući njegovu obradivost, zavarljivost i sposobnost oblikovanja, izravno utječe na poteškoće u proizvodnji i cijenu zupčanika.
Čelik ima dobru izvedbu obrade, posebno toplinski obrađen čelik, koji može pružiti dobru izvedbu rezanja i sposobnost oblikovanja. Neki materijali od legura, poput legura titana i aluminijskih legura, imaju malu težinu i izvrsnu čvrstoću, ali ih je teško obraditi, pa može biti potrebna sofisticiranija oprema za obradu i procesi. Osim toga, također je potrebno uzeti u obzir zavarljivost materijala, posebno kada zupčanik treba spojiti s drugim komponentama.
6. Težina i gustoća
U motorima visokih performansi, težina i gustoća zupčanika također moraju biti razumno odabrani. Teži stupnjevi prijenosa mogu uzrokovati veću inerciju, što će utjecati na performanse ubrzanja motora. Stoga je gustoća materijala važan čimbenik koji treba uzeti u obzir pri projektiranju.
Lagani materijali kao što su aluminijske legure obično imaju nižu gustoću, tako da u nekim primjenama, kao što su trkaći ili sportski automobili visokih performansi, lagani zupčanici mogu biti poželjniji. Međutim, čvrstoća i otpornost na visoke temperature aluminijskih legura su relativno niske, tako da se u nekim primjenama s velikim opterećenjem i visokim temperaturama obično odabiru materijali kao što su legure čelika ili legure titana s većom čvrstoćom kako bi se uravnotežila snaga i težina.
7. Isplativost
U stvarnoj proizvodnji, odabir materijala ne mora uzeti u obzir samo performanse, već i ravnotežu isplativosti. Iako neki vrhunski materijali (kao što su legure titana, keramika itd.) imaju izvrsne performanse, oni su skuplji, pa se koriste samo u određenim aplikacijama visokih performansi. Nasuprot tome, tradicionalni ugljični čelik i materijali od legiranog čelika imaju bolju isplativost i naširoko se koriste u proizvodnji zupčanika za razvodnjavanje motora za obične automobile i modele srednje i visoke klase.
