无铅轴承是技术转变中缺失的部分之一,最终将允许大口径发动机制造商减少排放,同时不损害可靠性和寿命。BeLEADFREE项目下的研发可能是他们预期的突破。
虽然铅很久以前就从大多数引擎中消失了,但一些部门仍然别无选择,只能使用它。这些行业包括用于船舶和发电等应用的大口径发动机制造商:在需要减少废气排放、停止使用铅和满足越来越严格的发动机设计标准之间左右为难,这些行业难以跟上社会变化的步伐。
然而,正如大同金属(Daido Metal)研发经理张毅博士(Yi Zhang)解释的那样,利益相关方对潜在的无铅替代品有着强烈的兴趣。“全球减少尾气排放,尤其是氮氧化物排放的趋势,已经导致了大口径发动机设计的重大变化。但是,在这些开发提高了发动机效率并减少了排放的同时,它们也创造了一个更加严酷的发动机环境。”
这使得该行业在更换材料或生产工艺方面变得相当保守:虽然为了环境保护和更好的发动机设计而更换铅被认为是必须的,但大内径发动机预计仍将服役数万小时。最微小的技术或可靠性问题都可能导致灾难性的故障。
BeLEADFREE项目可能正是业界一直在等待的:大口径发动机轴承产品不仅是无铅的,而且还解决了全球大口径发动机制造商面临的技术挑战。
在仅仅两年的时间里,该项目联盟成功地提出了新颖的制造方法,设计并建造了一条试点生产线,并与一个独立的欧盟测试机构在一个真正的单缸发动机上验证了其新材料的性能。
张博士说:“在未来大口径发动机设计方面,我们已经达到了在不影响市场要求的性能的前提下减少和消除铅的初步目标。”该测试包括对单缸发动机的独立验证,表明该发动机在疲劳、磨损、空化、腐蚀和摩擦学性能方面都有显著改善。简而言之,这意味着现有材料的寿命将大大延长,随后,由于较少的频繁更换,大口径发动机对我们环境的负面影响将会减少。”
正如张博士所指出的,这种材料的结构在不同的负载条件下也会发生变化,这使得它能够自动适应并优化发动机的运行。这进而提高了燃料效率并减少了排放。
这种新材料已经在高技术准备水平的环境和技术方面得到了证明,TRL和大同金属计划在不久的将来继续推广它。到目前为止,利益相关者的反馈非常积极,张博士说,消费者现在似乎更有信心和愿望接受新材料的发动机。
由于与大口径发动机相关的产品开发周期很长,商业化不应该很快实现。然而,张博士希望,鉴于BeLEADFREE的成就,大多数行业将在五年内采用并转向无铅大口径发动机的发展。
了下:轴承,产品设计




