汽车发动机排气歧管通常被认为是发动机的非关键零件,但是由于发动机实际的工作工况复杂使得其排气歧管工作条件也随之复杂。在恶劣的工作条件下,排气歧管通常处于变温度的状态下,排气歧管受热不均匀,此要求其应具有良好的高温力学性能和使用性能。近年来,随着人们对保护环境和节约资源意识的提高,在提高燃料燃烧效率和减少排放等方面不断对汽车发动机使用环保性不断提出新要求由于不同用途的发动机,其排气歧管形状不同且都十分的复杂,这使得其排气歧管铸造变得越来越困难,进而推动了车用不锈钢焊接式排气歧管的快速发展。车用不锈钢焊接式排气歧管有管状、板状、紧耦合式、双层管式四类,同时各类不锈钢焊接式排气歧管有各自的优缺点:①. 管状不锈钢焊接式排气歧管具有成本低、开发周期短优点,但其效率低,因此更适合于小排量汽车和小批量生产;②. 板状不锈钢焊接式排气歧管具有效率高优点,但其开发周期长,因此更适合于大批量生产;③. 耦合不锈钢焊接式排气歧管具有将转化器前置,使转化器尽量发挥作用的优点;④. 双层歧管不锈钢焊接式排气歧管具有隔热保温、很快达到转化器的起燃温度的优点,但其开发费高,加工制造难度大。


  由于汽车的使用、行驶条件不同,发动机的做功情况也不同,因此汽车排气歧管也随发动机的工作状况而处于不同温度下,其工作温度可处于0~1000℃间。例如在汽车爬坡或加速行驶时,加大发动机油门,发动机剧烈做功排出废气的温度会越来越高,进而排气歧管温度也随之升高;当汽车下坡行驶时,发动机处于怠速工作,废气排出的很少同时汽车行驶中的风冷使温度急速下降;之后汽车又加速或爬坡,如此循环使得发动机排气歧管承受冷热交替冲击,进而产生热疲劳损坏。表1-2 列出了汽车排气系统各部位的温度和性能要求。


表 1.2.jpg


 热疲劳损坏的形式有以下两种:


 1. 龟裂式和穿透性裂纹形式,进而导致排气歧管因开裂漏气而被报废。


 2. 变形形式,虽然没有产生龟裂或穿透性的裂纹,但由于排气歧管变形程度严重,造成装配上面出现缝隙导致其漏气,甚至根本无法进行安装。