Automotive knastaksel: Materialer og præstationssammenligning

Kamakslen er en kritisk komponent i en intern forbrændingsmotor, der er ansvarlig for at kontrollere åbningen og lukningen af ventilerne. Dens ydelse påvirker direkte motoreffektivitet, effekt og holdbarhed. Blandt de forskellige materialer, der bruges til fremstilling af kamaksel, er kølet støbejern og nodulært støbejern to af de mest almindelige.

Kølet støbejerns knastaksel

Kølet støbejern er en specialiseret form for støbejern, hvor overfladen hurtigt afkøles (kølet) for at skabe et hårdt, slidbestandigt lag, mens den opretholder en relativt blødere kerne for sejhed.

Nøgleegenskaber:
Overfladehårdhed: 45–55 HRC (Rockwell C skala)
Kernehårdhed: 20–30 HRC
Slidbestandighed: Fremragende på grund af det hærdede overfladelag
Bearbejdelighed: Moderat, kræver slibning til endelig efterbehandling
Omkostninger: generelt lavere end nodulært støbejern

Fordele:
Høj slidstyrke ved knastlobene
Omkostningseffektiv til masseproduktion
Velegnet til applikationer med høj stress

Ulemper:
Sprød sammenlignet med nodulært støbejern
Begrænset duktilitet, hvilket gør det tilbøjeligt til at revne under ekstreme belastninger

Nodulær støbejerns knastaksel (duktil jernkamaksel)

Nodulært støbejern, også kendt som duktilt jern, indeholder grafit i en sfærisk form, hvilket giver forbedret styrke og duktilitet sammenlignet med traditionelt støbejern.

Nøgleegenskaber:
Hårdhed: 25–35 HRC (kan være varmebehandlet for højere hårdhed)
Trækstyrke: 450–600 MPa
Forlængelse: 10–18% (højere end kølet støbejern)
Bearbejdelighed: god, lettere at maskinen end kølet støbejern

Fordele:
Bedre påvirkningsmodstand og træthedsstyrke
Mere holdbar under højspændingsbetingelser
Kan være varmebehandlet for forbedret hårdhed

Ulemper:
Lidt dyrere end kølet støbejern
Lavere overfladehårdhed, medmindre der anvendes yderligere behandlinger

Præstationssammenligning: Kølet støbejern vs. nodulært støbejern