Le blianta beaga anuas, le forbairt thapa an tionscail ghluaisteáin, tá aird mhéadaitheach ag baint le tomhaltas breosla, le cosaint an chomhshaoil agus le saincheisteanna sábháilteachta a ghineann uathoibrithe. Ag súil le treo forbartha an tionscail ghluaisteáin amach anseo, is iad na téamaí forbartha an t -ídiú éadrom, tomhaltas íseal breosla agus astaíochtaí ísle. De réir staitisticí ó ranna údarásacha idirnáisiúnta, caitear 60% de fhuinneamh dócháin breosla gluaisteán de réir a mheáchain féin. Cé go raibh ról ag plátaí cruach tanaí ard-neart, alúmanam, maignéisiam, ábhair ilchodacha bunaithe ar mhiotal agus ábhair roisín plaisteacha maidir le meáchan na ngluaisteán a laghdú, tá rogha níos fearr déanta ag teacht chun cinn ábhar tíotáiniam tionsclaíoch.
Tá buntáistí ag baint le miotal tíotáiniam maidir le dlús íseal, neart sonrach ard agus friotaíocht chreimthe mhaith. Is féidir le húsáid ábhar tíotáiniam i ngluaisteáin meáchan an chomhlachta ghluaisteáin a laghdú go mór, ídiú breosla a laghdú, éifeachtúlacht oibre an innill a fheabhsú, an comhshaol a fheabhsú agus torann a laghdú. Mar sin féin, déanann an praghas ard ach cóimhiotail tíotáiniam ach roinnt feidhmchlár i samhlacha só agus i gcarranna spóirt sa tionscal gluaisteán, agus is annamh a bhíonn siad i ngnáth -ghluaisteáin. Dá bhrí sin, is é taighde agus forbairt cóimhiotail tíotáiniam ar chostas íseal a fhreastalaíonn ar riachtanais an mhargaidh an eochair chun a chur i bhfeidhm a chur chun cinn i ngnáth-ghluaisteáin tí.
Cur i bhfeidhm reatha cóimhiotail tíotáiniam i dtionscal na ngluaisteán
Cé gur úsáideadh cóimhiotail tíotáiniam go forleathan i dtionscail aeraspáis, peitriceimiceacha agus longthógála, tá a n -iarratas i dtionscal na ngluaisteán forbartha go mall. Ón uair a d'fhorbair General Motors sna Stáit Aontaithe é an chéad charr uile-Titanium a fhorbairt i 1956, níor shroich Titanium Auto Parts an leibhéal olltáirgeachta go dtí na 1980í. Sna 1990í, leis an éileamh méadaitheach ar ghluaisteáin só, ar ghluaisteáin spóirt agus ar ghluaisteáin rásaíochta, tá codanna tíotáiniam forbartha go tapa. I 1990, ní raibh ach an méid tíotáiniam a úsáideadh i ngluaisteáin ar fud an domhain ach 50 tonna, a shroich 500 tonna i 1997, 1100 tonna i 2002, agus 3000 tonna in 2009. Táthar ag súil go sáróidh an méid tíotáiniam a úsáidtear i ngluaisteáin ar fud an domhain 5000 tonna in 2015.
1. Slat Nasctha Inneall
Is rogha iontach é cóimhiotal tíotáiniam chun ábhair slaite a nascadh. Is féidir le slata nasctha innill a dhéantar as cóimhiotal tíotáiniam mais an innill a laghdú go héifeachtach, éifeachtúlacht breosla a fheabhsú agus toirt sceite a laghdú. I gcomparáid le slata nasctha cruach, is féidir le slata nasctha tíotáiniam mais a laghdú 15% go 2 0%. Léiríodh cur i bhfeidhm slata nasctha cóimhiotail tíotáiniam den chéad uair in innill nua Ferrari 3.5LV8 agus Acura NSX na hIodáile. Is iad na hábhair a úsáidtear le haghaidh slata nasctha cóimhiotail tíotáiniam go príomha {-6 al {-4 v, ti {-10 v {-2 Fe {{{9} al, ti {-3 al {{11}. Ti {-4 al {{-4 mo-sn {-0.
2. Comhlaí Inneall
Ní hamháin gur féidir le comhlaí innill ghluaisteáin a dhéantar as cóimhiotal tíotáiniam an meáchan a laghdú agus an saol seirbhíse a leathnú, ach laghdaítear ídiú breosla agus feabhsaíonn sé iontaofacht an chairr. I gcomparáid le comhlaí cruach, is féidir le comhlaí tíotáiniam meáchan a laghdú 30%go 40%, agus is féidir luas teorann an innill a mhéadú faoi 20%. A mhéid a bhaineann le hiarratais reatha, is é an t -ábhar comhla iontógála go príomha -6 al -4 v, agus is é an t -ábhar comhla sceite go príomha -6242 s. De ghnáth cuirtear Sn agus Al le chéile chun an t -uafás níos ísle agus an neart níos airde a fháil; Is féidir le MO cur le feidhmíocht cóireála teasa cóimhiotail tíotáiniam a fheabhsú, neart an chóimhiotail tíotáiniam múchta agus aois a fheabhsú, agus cruas a mhéadú. Is iad na cóimhiotail tíotáiniam eile le poitéinseal forbartha ná:
1) Is féidir an comhla iontógála a dhéanamh as ti -62 s, a bhfuil na tréithe céanna aige le Ti -6 al -4 v agus tá sé níos saoire.
2) Is féidir an comhla sceite a dhéanamh as ti {-6 al {-2 sn -4. 0 zr {-0. Mar gheall ar an ábhar Mo níos ísle, tá a fhriotaíocht creep níos fearr ná Ti {-6242 s, agus is féidir leis an teocht friotaíochta ocsaídiúcháin 600 céim a bhaint amach.
3) Is féidir an comhla sceite a dhéanamh as -tial, a bhfuil tréithe friotaíochta ardteochta agus meáchan éadrom aige, ach níl sé oiriúnach do phróiseáil trí mhodhanna brionnaithe traidisiúnta, agus níl sé oiriúnach ach le haghaidh miotalóireacht réitigh agus púdair.
3. Suíochán an Earraigh Comhla
Is iad na hairíonna a chaithfidh suíocháin earraigh comhla a bheith ag suíocháin an earraigh comhla. -Titanium Is cóimhiotal in-chóirithe teasa é an cóimhiotal a fhéadann neart ard a fháil trí chóireáil ag dul in aois tuaslagáin sholadaigh. Is iad na hábhair níos oiriúnaí comhfhreagracha ná ti -15 v {-3 cr {-3 al -3 Sn agus Ti {-15 mo -3 al -2. Úsáideann Mitsubishi Motors Ti {-22 V {-4 Al suíochán comhla cóimhiotail tíotáiniam ar a ghluaisteáin mhais-tháirgthe, a laghdaíonn an mhais faoi 42% i gcomparáid leis an nglasán bunaidh, laghdaíonn sé mais inertial an mheicníocht comhla 6%, agus méadaíonn an luas uasta innill faoi 300r/min.
4. Earrach cóimhiotail tíotáiniam
Tá modulus leaisteach níos ísle ag Tíotáiniam agus a chóimhiotail agus luach mór σs/e i gcoibhneas le hábhair chruach, agus tá siad oiriúnach do chomhpháirteanna leaisteacha a mhonarú. I gcomparáid le spriongaí gluaisteán cruach, faoi bhun na hoibre leaisteacha céanna, níl ach airde na spriongaí tíotáiniam ach 40% de spriongaí cruach, agus níl an mhais ach 30% go 40% de chruach Springs, atá áisiúil do dhearadh coirp. Ina theannta sin, is féidir le feidhmíocht tuirse den scoth agus friotaíocht creimthe cóimhiotail tíotáiniam saol na spriongaí a mhéadú. Faoi láthair, áirítear le hábhair chóimhiotail tíotáiniam is féidir a úsáid chun spriongaí na ngluaisteán a mhonarú ti -4.
5. Turbocharger
Is féidir le turbochargers feabhas a chur ar éifeachtúlacht dócháin an innill agus cumhacht agus chasmhóimint an innill a fheabhsú. Ní mór do rótar tuirbín an turbocharger oibriú i ngás sceite ardteochta os cionn 850 céim ar feadh i bhfad, mar sin teastaíonn friotaíocht teasa maith uaidh. Ní féidir miotail solais thraidisiúnta ar nós cóimhiotail alúmanaim a úsáid mar gheall ar a leáphointe íseal. Cé go n-úsáidtear ábhair cheirmeacha i rótair tuirbín mar gheall ar a meáchan éadrom agus a bhfriotaíocht ardteochta ard, tá a bhfeidhmiú teoranta mar gheall ar chostas ard agus an neamhábaltacht an cruth a bharrfheabhsú. D'fhonn na fadhbanna seo a réiteach, tá Tetsui et al. D'fhorbair sé an rótar tuirbín tial. Tar éis go leor tástálacha agus fíoruithe, ní hamháin go bhfuil marthanacht agus éifeachtúlacht mhaith aige, ach is féidir leis luasghéarú an innill a fheabhsú freisin. Rinneadh an dearadh seo a thráchtálú go rathúil i Sraith Evolution Mitsubishi Lancer.
6. Córas sceite agus muffler
Úsáidtear Tíotáiniam i gcainníochtaí móra i gcóras sceite na ngluaisteán. Ní hamháin gur féidir le córais sceite a dhéantar as tíotáiniam agus a chóimhiotail iontaofacht a fheabhsú, an saol a leathnú agus cuma a fheabhsú, ach meáchan a laghdú agus éifeachtúlacht dócháin breosla a fheabhsú. I gcomparáid le córais sceite cruach, is féidir le córais sceite tíotáiniam meáchan a laghdú thart ar 40%. Sa tsraith gailf carranna, is féidir meáchan na gcóras sceite tíotáiniam a laghdú 7 go 9 kg. Faoi láthair, is tíotáiniam íon tionsclaíoch den chuid is mó é an tíotáiniam a úsáidtear i gcórais sceite.
Níl ach meáchan muffler tíotáiniam ach 5 go 6 kg, atá níos éadroime ná mufflers ar nós cruach dhosmálta. Baineann Chevrolet Corvette Z06 2000 úsáid as córas muffler tíotáiniam 11.8 kg agus píobáin chun an córas cruach dhosmálta 20 kg bunaidh a athsholáthar, ag laghdú an mheáchain faoi 41%. Níl aon athrú ar neart an chórais athsholáthair, agus tá an carr níos tapúla, níos solúbtha agus níos éifeachtúla ó thaobh breosla de. Is tíotáiniam íon tionsclaíoch den chuid is mó é an tíotáiniam a úsáidtear sa muffler.
7. Cuid fráma an choirp
D'fhonn sábháilteacht agus iontaofacht an chairr a fheabhsú, is gá na gnéithe dearaidh agus déantúsaíochta a bhreithniú, go háirithe na hábhair déantúsaíochta. Is ábhar maith é Tíotáiniam chun frámaí coirp a dhéanamh. Ní hamháin go bhfuil neart ard sonrach aige, ach tá déine maith aige freisin. Sa tSeapáin, roghnaíonn monaróirí gluaisteán feadáin mhiotail íon tíotáiniam miotail chun frámaí coirp a dhéanamh, rud a fhéadann a dhéanamh go mbraitheann tiománaithe sábháilte go leor agus iad ag tiomáint.
8. páirteanna cóimhiotail tíotáiniam eile
Chomh maith leis na codanna thuas, úsáidtear tíotáiniam freisin in airm rocker innill, spriongaí fionraí, bioráin loiní innill, dúntóirí feithicleach, cnónna lug, bíomaí doras carranna, lúibíní stad carranna, loiní caliper coscáin, boltaí bioráin, plátaí brú, cnaipí aistrithe agus dioscaí clutch carranna agus páirteanna feithicle eile.
Cóimhiotail Tíotáiniam a chur i bhfeidhm
Buntáistí 1. Buntáistí
Tá buntáistí ag baint le cóimhiotail tíotáiniam a bhaineann le meáchan éadrom, neart ard -sonrach agus friotaíocht chreimthe, mar sin úsáidtear iad go forleathan i dtionscal na ngluaisteán. Is é an cóimhiotal tíotáiniam is mó a úsáidtear an córas innill ghluaisteáin. Tá go leor buntáistí ag baint le cóimhiotail tíotáiniam a úsáid chun codanna innill a mhonarú, a léirítear go príomha i:
1) Is féidir le dlús íseal na gcóimhiotail tíotáiniam mais inertial na gcodanna atá ag gluaiseacht a laghdú. Ag an am céanna, is féidir le spriongaí comhla tíotáiniam creathadh saor in aisce a mhéadú, creathadh an choirp ghluaisteáin a laghdú, agus luas an innill agus an chumhacht aschuir a mhéadú.
2) mais inertial na gcodanna atá ag gluaiseacht a laghdú, rud a laghdaíonn cuimilt agus feabhas a chur ar éifeachtúlacht breosla an innill.
3) Is féidir le rogha an chóimhiotail tíotáiniam strus ualach na gcodanna gaolmhara a laghdú agus méid na gcodanna a laghdú, rud a laghdaíonn meáchan an innill agus an fheithicil iomlán.
4) Laghdaíonn laghdú mais inertial na gcodanna creathadh agus torann, agus feabhsaíonn sé feidhmíocht an innill.
Is féidir le cur i bhfeidhm cóimhiotal tíotáiniam i gcodanna eile feabhas a chur ar chompord pearsanra agus áilleacht an chairr. Agus an tionscal feithicleach á gcur i bhfeidhm, tá ról dosháraithe ag cóimhiotal tíotáiniam maidir le coigilt fuinnimh agus laghdú tomhaltais.
2. Srianta Iarratais
Cé go bhfuil feidhmíocht níos fearr ag baint le codanna cóimhiotail tíotáiniam, tá bealach fada le dul fós sula n -úsáidtear tíotáiniam agus a gcóimhiotail go forleathan i dtionscal na ngluaisteán. I measc na gcúiseanna tá praghsanna costasacha, droch -inmharthanacht agus drochfheidhmíocht táthú.
Le forbairt na cóimhiotail tíotáiniam in aice le teicneolaíocht fhoirmithe agus teicneolaíochtaí táthúcháin nua-aimseartha ar nós táthú léas leictreon, táthú plasma, agus táthú léasair le blianta beaga anuas, is iad na fadhbanna a bhaineann le cóimhiotail tíotáiniam a chur i bhfeidhm agus a tháthú. Is é an chúis is mó a chuireann bac ar chur i bhfeidhm forleathan cóimhiotail tíotáiniam i dtionscal na ngluaisteán an costas ard fós.
Cibé an bhfuil sé mar bholadh tosaigh na miotail nó na próiseála ina dhiaidh sin, tá praghas na gcóimhiotail tíotáiniam i bhfad níos airde ná praghas miotail eile. Is é an costas inghlactha a bhaineann le codanna tíotáiniam do thionscal na ngluaisteán ná 8 go 13 dollar/kg do thíotáiniam le haghaidh slata nasctha tíotáiniam, 13 go 20 dollar/kg do chomhlaí tíotáiniam, agus níos lú ná 8 dollar/kg do spriongaí tíotáiniam, córais sceite innill agus dúntóirí. Mar sin féin, tá costas na gcodanna a tháirgtear le hábhair tíotáiniam i bhfad níos airde ná na praghsanna seo. Tá costas táirgthe na bplátaí tíotáiniam níos airde den chuid is mó ná 33 dollar SAM/kg, atá idir 6 agus 15 uair níos mó ná plátaí alúmanaim agus 45 go 83 uair níos mó ná plátaí cruach.
Stádas reatha an taighde ar chóimhiotail tíotáiniam le haghaidh gluaisteán
Faoi láthair, is é laghdú na gcostas príomh -threo taighde cóimhiotail tíotáiniam do thionscal na ngluaisteán. I bhfianaise na saintréithe a bhaineann le dáileadh costais na gcóimhiotail tíotáiniam do thionscal na ngluaisteán, is é an rud is mó a bhaineann le hoibrithe taighde agus forbartha ábhartha ná costais a laghdú ón dá ghné seo a leanas: córais chóimhiotail nua ar chostas íseal a fhorbairt agus teicneolaíochtaí próiseála agus ullmhúcháin nua a úsáid.
1. Córas cóimhiotal tíotáiniam nua ar chostas íseal
D'fhorbair oibrithe ó thíortha éagsúla córais nua cóimhiotail tíotáiniam ar chostas íseal, ag díriú go príomha ar na gnéithe seo a leanas: dearadh cóimhiotail ag baint úsáide as eilimintí cóimhiotail saor agus dearadh cóimhiotail chun tréithe próiseála a fheabhsú. Ina measc féin, tá ionadaithe sa tSeapáin agus sna Stáit Aontaithe, agus d'éirigh le mo thír féin dhá chóimhiotal tíotáiniam ar chostas íseal a fhorbairt, eadhon TI8LC agus TI12LC. I ndearadh na gcomhpháirteanna cóimhiotail tíotáiniam ar chostas íseal le haghaidh gluaisteán, is iad na heilimintí cóimhiotail saor a úsáidtear go coitianta ná Fe, Cr, Si, Al, etc.
2. Teicneolaíocht Próiseála agus Ullmhúcháin Nua
Is ionann costas próiseála na n -ábhar cóimhiotail tíotáiniam agus níos mó ná 60% den chostas iomlán le linn an phróisis táirgthe. Dá bhrí sin, i dtéarmaí costais a laghdú, is treo taighde lárnach é an costas próiseála atá ag cóimhiotail tíotáiniam a laghdú. Tá an taighde sa réimse seo roinnte den chuid is mó ina dhá ghné: is é ceann an próiseas réitigh agus brionnaithe traidisiúnta a fheabhsú, agus is é an ceann eile ná teicneolaíocht fhoirmithe púdair a úsáid.
I dtaighde agus i bhforbairt na bpróiseas brionnaithe nua, tá Fuar Folge ar cheann de na modhanna is bisiúla le haghaidh cóimhiotail tíotáiniam chun codanna feithicleacha a mhonarú. Tá friotaíocht dífhoirmithe íseal ag cóimhiotal -titanium ag teocht an tseomra agus próiseáil agus foirmiú maith gearrtha. Is ábhar é a fhéadfaidh a bheith fuar brionnaithe. Faoi láthair, tá trí chóimhiotal -fhuar -fhuar -fhuar -fhuar forbartha ag an tSeapáin. Tá roinnt easnaimh ag Alloy -Titanium Alloy freisin. Tá sé éasca dífhoirmiúchán míchothrom a tháirgeadh le linn brionnú fuar agus is furasta cloí leis an múnla. Dá bhrí sin, teastaíonn tuilleadh taiscéalaíochta agus forbartha chun olltáirgeadh na gcodanna cóimhiotail -titanium a úsáideann teicneolaíocht brionnaithe fuar.
Maidir le costas próiseála cóimhiotail tíotáiniam a laghdú, is teicneolaíocht an -tábhachtach í an mhiotalóireacht púdair. Agus codanna na ngluaisteán púdair púdair á dhéanamh, tá an modh traidisiúnta brúite fós ceannasach, lena n-áirítear an modh púdair eilimint (BE) agus an modh púdair réamh-chóimheasa (PA) go príomha. Faoi láthair, is é an modh púdair eilimint an ceann is mó a úsáidtear i réimse na miotalóireacht púdair cóimhiotail tíotáiniam feithicleach ar chostas íseal mar gheall ar a phróiseas simplí agus a chostas níos ísle. Le blianta beaga anuas, tá teicneolaíochtaí miotalacha púdair eile ag teacht chun cinn freisin, lena n -áirítear teicneolaíocht fhoirmithe léasair, múnlú insteallta púdair miotail (MIM) agus teicneolaíochtaí eile, a úsáideadh go forleathan i dtáirgeadh agus i dtáirgeadh codanna casta feithiclí, ar féidir leo an timthriall forbartha táirgí agus táirgthe a ghiorrú go mór agus a laghdaíonn costais a thuilleadh.
Deireadh
Tugann an ghlúin nua de dhearadh gluaisteán níos mó airde ar an gcomhlacht éadrom, ar ídiú breosla íseal, ar thorann íseal agus ar chreathadh solais an innill chun na riachtanais chomhshaoil atá ag éirí níos déine a chomhlíonadh. Sa chomhthéacs seo, beidh tíotáiniam miotail éadrom ina ábhar mór iarratais le haghaidh gluaisteán amach anseo.
Agus stádas reatha an taighde cóimhiotail tíotáiniam ar chostas íseal le haghaidh gluaisteán á gcur san áireamh, is féidir a fháil amach gur chóir an taighde seo a leanas a dhíriú ar:
1) Agus córais chóimhiotail ar chostas íseal á bhforbairt, déan iarracht córais chóimhiotail a fhorbairt nach n-úsáideann nó nach n-úsáideann eilimintí cóimhiotail nach bhfuil chomh costasach gan cur isteach ar fheidhmíocht, agus ag an am céanna, a fhorbairt agus a úsáid go hiomlán cóimhiotail tíotáiniam athchúrsáilte.
2) i bhforbairt próiseas réitigh agus brionnaithe, forbairt i dtreo na gcóimhiotail -chóimhiotail a fhorbairt agus cóimhiotail tíotáiniam atá dífhoirmithe, agus staidéir féidearthachta a dhéanamh ar a mais -tháirgeadh.
3) I miotalóireacht púdair, agus an buntáiste ar chostas íseal á chinntiú, is gá feidhmíocht na gcodanna tíotáiniam a fheabhsú tuilleadh.
Le forbairt an gheilleagair agus laghdú ar chostais tíotáiniam, roghnóidh níos mó dearthóirí innealtóireachta páirteanna tíotáiniam mar chodanna feithicleach. Ar deireadh thiar, beidh cóimhiotail tíotáiniam ina seasamh tábhachtach i dtáirgeadh an tionscail ghluaisteáin.
