汽車發(fā)動機用不銹鋼排氣管常見失效原因分析

  汽車發(fā)動機排氣歧管通常被認為是發(fā)動機的非關(guān)鍵零件，但是由于發(fā)動機實際的工作工況復(fù)雜使得其排氣歧管工作條件也隨之復(fù)雜。在惡劣的工作條件下，排氣歧管通常處于變溫度的狀態(tài)下，排氣歧管受熱不均勻，此要求其應(yīng)具有良好的高溫力學(xué)性能和使用性能。近年來，隨著人們對保護環(huán)境和節(jié)約資源意識的提高，在提高燃料燃燒效率和減少排放等方面不斷對汽車發(fā)動機使用環(huán)保性不斷提出新要求由于不同用途的發(fā)動機，其排氣歧管形狀不同且都十分的復(fù)雜，這使得其排氣歧管鑄造變得越來越困難，進而推動了車用不銹鋼焊接式排氣歧管的快速發(fā)展。車用不銹鋼焊接式排氣歧管有管狀、板狀、緊耦合式、雙層管式四類，同時各類不銹鋼焊接式排氣歧管有各自的優(yōu)缺點：①. 管狀不銹鋼焊接式排氣歧管具有成本低、開發(fā)周期短優(yōu)點，但其效率低，因此更適合于小排量汽車和小批量生產(chǎn)；②. 板狀不銹鋼焊接式排氣歧管具有效率高優(yōu)點，但其開發(fā)周期長，因此更適合于大批量生產(chǎn)；③. 耦合不銹鋼焊接式排氣歧管具有將轉(zhuǎn)化器前置，使轉(zhuǎn)化器盡量發(fā)揮作用的優(yōu)點；④. 雙層歧管不銹鋼焊接式排氣歧管具有隔熱保溫、很快達到轉(zhuǎn)化器的起燃溫度的優(yōu)點，但其開發(fā)費高，加工制造難度大。

  由于汽車的使用、行駛條件不同，發(fā)動機的做功情況也不同，因此汽車排氣歧管也隨發(fā)動機的工作狀況而處于不同溫度下，其工作溫度可處于0~1000℃間。例如在汽車爬坡或加速行駛時，加大發(fā)動機油門，發(fā)動機劇烈做功排出廢氣的溫度會越來越高，進而排氣歧管溫度也隨之升高；當(dāng)汽車下坡行駛時，發(fā)動機處于怠速工作，廢氣排出的很少同時汽車行駛中的風(fēng)冷使溫度急速下降；之后汽車又加速或爬坡，如此循環(huán)使得發(fā)動機排氣歧管承受冷熱交替沖擊，進而產(chǎn)生熱疲勞損壞。表列出了汽車排氣系統(tǒng)各部位的溫度和性能要求。

 熱疲勞損壞的形式有以下兩種

1. 龜裂式和穿透性裂紋形式，進而導(dǎo)致排氣歧管因開裂漏氣而被報廢。

2. 變形形式，雖然沒有產(chǎn)生龜裂或穿透性的裂紋，但由于排氣歧管變形程度嚴(yán)重，造成裝配上面出現(xiàn)縫隙導(dǎo)致其漏氣，甚至根本無法進行安裝。