إنجليزي 1. القدرة على التحمل
أثناء التشغيل، توقيت المحرك ضرس يتعرض لنقل طاقة هائل من السلسلة أو الحزام، خاصة عند السرعة العالية والحمل العالي. ولذلك، فإن قدرة تحمل الحمولة لمواد التروس هي الاعتبار الأساسي عند اختيار المادة. يجب أن تتمتع المادة بقوة شد عالية ومقاومة للتعب لضمان عدم تشوه الترس أو كسره في ظل التشغيل عالي التحميل على المدى الطويل.
المواد شائعة الاستخدام، مثل سبائك الفولاذ عالية القوة (مثل 20CrMnTi أو 42CrMo) عادةً ما تتمتع بقوة شد عالية وصلابة ومتانة، ويمكن أن تحافظ على أداء مستقر في ظل ظروف الحمل العالية، مما يقلل من تلف التآكل والتعب.
2. ارتداء المقاومة وأداء الاحتكاك
أداء الاحتكاك توقيت المحرك ضرس له تأثير مهم على حياته وكفاءة العمل. عندما يتصل الترس بالسلسلة أو الحزام، سوف يحدث تآكل للسطح بسبب الاحتكاك طويل الأمد. من أجل تحسين مقاومة التآكل للتروس، تعد صلابة المادة وعملية معالجة السطح أمرًا بالغ الأهمية. يجب أن يتمتع سطح المادة بصلابة عالية لتقليل التآكل.
عادةً ما يكون الفولاذ هو المادة المفضلة لتروس توقيت المحرك لأنه يمكن الحصول على صلابة عالية من خلال المعالجة الحرارية (مثل التقسية والكربنة وما إلى ذلك)، بحيث يمكن لسطح التروس أن يتحمل الاحتكاك عالي الكثافة. وبالإضافة إلى ذلك، فإن بعض المواد عالية الأداء مثل الفولاذ المنترد وسبائك التيتانيوم تتمتع أيضًا بمقاومة تآكل ممتازة وتستخدم في تطبيقات خاصة.
3. الاستقرار الحراري
تشكل درجة الحرارة المرتفعة المتولدة أثناء عمل المحرك تحديًا خطيرًا لمادة ترس التوقيت. خاصة بالنسبة للمحركات ذات الشحن التوربيني أو عالية الأداء، سترتفع درجة حرارة التشغيل بشكل حاد. يعد الاستقرار الحراري للمادة، أي القدرة على الحفاظ على خواصها الفيزيائية والكيميائية في ظل بيئة ذات درجة حرارة عالية، عاملاً رئيسياً يجب مراعاته عند الاختيار.
بشكل عام، يتمتع الفولاذ بثبات حراري جيد عند درجة حرارة عالية، ولكن مع زيادة درجة الحرارة، ستنخفض قوة المادة وصلابتها، لذلك من الضروري اختيار درجة الفولاذ المناسبة. على سبيل المثال، يمكن للفولاذ عالي السبائك (مثل SAE 4140، SAE 4340، وما إلى ذلك) ومواد السبائك القائمة على النيكل أن تحافظ عادةً على أداء جيد عند درجات حرارة تشغيل أعلى وتكون مناسبة للتشغيل في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة.
4. مقاومة التآكل
عادة ما تتعرض تروس التوقيت في المحرك لمجموعة متنوعة من الوسائط مثل الزيت وسائل التبريد والهواء وما إلى ذلك، وقد تسبب المواد المسببة للتآكل الموجودة في هذه الوسائط تآكل سطح الترس. ولذلك، فإن مقاومة التآكل للمادة هي أيضًا عامل مهم في اختيار مادة تروس التوقيت.
يمكن للمواد الشائعة المقاومة للتآكل مثل الفولاذ المقاوم للصدأ وسبائك الألومنيوم وبعض الفولاذ المطلي الخاص (مثل المجلفن والمطلي بالنيكل وما إلى ذلك) أن تقاوم الأكسدة والتآكل الحمضي بشكل فعال وتطيل عمر خدمة الترس. خاصة عند استخدامه في بيئة رطبة أو بيئة رش الملح، فإن مقاومة التآكل الفائقة للفولاذ المقاوم للصدأ (مثل 304، 316، إلخ) يمكن أن توفر حماية إضافية.
5. معالجة الأداء
ضرس توقيت المحرك المخصص عادةً ما يتطلب تصنيعًا دقيقًا للتأكد من أن هندسته ودقة سطح السن ودقة الأبعاد تلبي متطلبات التصميم. يؤثر أداء معالجة المادة، بما في ذلك قابليتها للتصنيع وقابلية اللحام وقابلية التشكيل، بشكل مباشر على صعوبة التصنيع وتكلفة المعدات.
يتمتع الفولاذ بأداء معالجة جيد، وخاصة الفولاذ المعالج بالحرارة، والذي يمكن أن يوفر أداء قطع جيد وقدرة على التشكيل. تتمتع بعض مواد السبائك، مثل سبائك التيتانيوم وسبائك الألومنيوم، بوزن خفيف وقوة ممتازة، ولكن يصعب معالجتها، لذلك قد تكون هناك حاجة إلى معدات وعمليات معالجة أكثر تطورًا. بالإضافة إلى ذلك، يجب أيضًا مراعاة قابلية لحام المادة، خاصة عندما يلزم توصيل الترس بمكونات أخرى.
6. الوزن والكثافة
في المحركات عالية الأداء، يجب أيضًا اختيار وزن وكثافة التروس بشكل معقول. قد تسبب التروس الأثقل قصورًا أكبر، مما سيؤثر على أداء تسارع المحرك. لذلك، تعد كثافة المادة عاملاً مهمًا يجب مراعاته عند التصميم.
عادة ما تكون المواد خفيفة الوزن مثل سبائك الألومنيوم ذات كثافة أقل، لذلك في بعض التطبيقات، مثل سيارات السباق أو السيارات الرياضية عالية الأداء، قد يتم تفضيل التروس خفيفة الوزن. ومع ذلك، فإن قوة سبائك الألومنيوم ومقاومتها لدرجات الحرارة العالية تكون منخفضة نسبيًا، لذلك في بعض التطبيقات ذات الأحمال العالية ودرجات الحرارة العالية، عادةً ما يتم اختيار مواد مثل سبائك الفولاذ أو سبائك التيتانيوم ذات القوة الأعلى لموازنة القوة والوزن.
7. فعالية التكلفة
في الإنتاج الفعلي، يجب ألا يأخذ اختيار المواد في الاعتبار الأداء فحسب، بل يجب أيضًا أن يوازن بين فعالية التكلفة. على الرغم من أن بعض المواد المتطورة (مثل سبائك التيتانيوم، والسيراميك، وما إلى ذلك) تتمتع بأداء ممتاز، إلا أنها أكثر تكلفة، لذلك يتم استخدامها فقط في تطبيقات محددة عالية الأداء. في المقابل، تتمتع المواد التقليدية المصنوعة من الفولاذ الكربوني وسبائك الفولاذ بفعالية أفضل من حيث التكلفة وتستخدم على نطاق واسع في تصنيع تروس توقيت المحرك للسيارات العادية والموديلات المتوسطة إلى المتطورة.
