1. Yük taşıma kapasitesi
Operasyon sırasında, Motor Zamanlama Dişlisi özellikle yüksek hız ve yüksek yükte zincir veya kayıştan büyük güç aktarımına maruz kalır. Bu nedenle dişli malzemesinin yük taşıma kapasitesi, malzeme seçiminde öncelikli husustur. Dişlinin uzun süreli yüksek yükte çalışma altında deforme olmamasını veya kırılmamasını sağlamak için malzemenin yüksek çekme mukavemetine ve yorulma direncine sahip olması gerekir.
Yüksek mukavemetli çelik alaşımları (20CrMnTi veya 42CrMo gibi) gibi yaygın olarak kullanılan malzemeler genellikle yüksek çekme mukavemetine, sertliğe ve tokluğa sahiptir ve yüksek yük koşullarında istikrarlı performansı koruyarak aşınma ve yorulma hasarını azaltabilir.
2. Aşınma direnci ve sürtünme performansı
Sürtünme performansı Motor Zamanlama Dişlisi ömrü ve çalışma verimliliği üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Dişli zincire veya kayışa temas ettiğinde uzun süreli sürtünmeden dolayı yüzeyde aşınma meydana gelecektir. Dişlinin aşınma direncini arttırmak için malzemenin sertliği ve yüzey işleme süreci çok önemlidir. Aşınmayı azaltmak için malzemenin yüzeyinin yüksek sertliğe sahip olması gerekir.
Çelik genellikle motor zamanlama dişlileri için tercih edilen malzemedir çünkü ısıl işlem (temperleme, karbürleme vb. gibi) yoluyla yüksek sertlik elde edebilir, böylece dişli yüzeyi yüksek yoğunluklu sürtünmeye dayanabilir. Ayrıca nitrürlenmiş çelik ve titanyum alaşımları gibi bazı yüksek performanslı malzemeler de mükemmel aşınma direncine sahiptir ve özel uygulamalarda kullanılır.
3. Termal stabilite
Motor çalışırken oluşan yüksek sıcaklık, zamanlama dişlisinin malzemesi için ciddi bir zorluk oluşturur. Özellikle turboşarjlı veya yüksek performanslı motorlarda çalışma sıcaklığı keskin bir şekilde artacaktır. Malzemenin termal stabilitesi, yani fiziksel ve kimyasal özelliklerini yüksek sıcaklık ortamında koruyabilmesi, seçim yaparken dikkate alınması gereken önemli bir faktördür.
Genel olarak konuşursak, çelik yüksek sıcaklıkta iyi bir termal stabiliteye sahiptir, ancak sıcaklık arttıkça malzemenin mukavemeti ve sertliği azalacaktır, bu nedenle doğru çelik kalitesinin seçilmesi gerekir. Örneğin, yüksek alaşımlı çelik (SAE 4140, SAE 4340 vb. gibi) ve nikel bazlı alaşım malzemeleri genellikle daha yüksek çalışma sıcaklıklarında iyi performansı koruyabilir ve yüksek sıcaklık koşullarında çalışmaya uygundur.
4. Korozyon direnci
Motordaki zamanlama dişlileri genellikle yağ, soğutucu, hava vb. gibi çeşitli ortamlara maruz kalır ve bu ortamlardaki aşındırıcı maddeler dişli yüzeyinde korozyona neden olabilir. Bu nedenle malzemenin korozyon direnci de zamanlama dişlisi malzemesi seçiminde önemli bir faktördür.
Paslanmaz çelik, alüminyum alaşımı ve bazı özel kaplamalı çelikler (galvanizli, nikel kaplı vb. gibi) gibi genel korozyona dayanıklı malzemeler, oksidasyona ve asidik korozyona etkili bir şekilde direnebilir ve dişlinin servis ömrünü uzatabilir. Özellikle nemli bir ortamda veya tuz serpintisi ortamında kullanıldığında, paslanmaz çeliğin (304, 316 vb.) üstün korozyon direnci ek koruma sağlayabilir.
5. İşleme performansı
Özelleştirilmiş Motor Zamanlama Dişlisi Geometrisinin, diş yüzeyi doğruluğunun ve boyutsal doğruluğunun tasarım gereksinimlerini karşıladığından emin olmak için genellikle hassas işleme gerekir. Malzemenin işlenebilirliği, kaynaklanabilirliği ve şekillendirilebilirliği de dahil olmak üzere işleme performansı, dişlinin üretim zorluğunu ve maliyetini doğrudan etkiler.
Çelik, iyi kesme performansı ve şekillendirme yeteneği sağlayabilen, özellikle ısıl işlem görmüş çelik olmak üzere iyi işleme performansına sahiptir. Titanyum alaşımı ve alüminyum alaşımı gibi bazı alaşımlı malzemeler hafif ve mükemmel dayanıklılığa sahiptir ancak işlenmesi zordur, bu nedenle daha karmaşık işleme ekipmanı ve işlemleri gerekebilir. Ayrıca, özellikle dişlinin diğer bileşenlere bağlanması gerektiğinde, malzemenin kaynaklanabilirliğinin de dikkate alınması gerekir.
6. Ağırlık ve yoğunluk
Yüksek performanslı motorlarda dişlilerin ağırlığının ve yoğunluğunun da makul şekilde seçilmesi gerekir. Daha ağır dişliler daha fazla atalete neden olabilir ve bu da motorun hızlanma performansını etkileyebilir. Bu nedenle malzemenin yoğunluğu tasarım yaparken dikkate alınması gereken önemli bir faktördür.
Alüminyum alaşımları gibi hafif malzemeler genellikle daha düşük yoğunluğa sahip olduğundan yarış veya yüksek performanslı spor arabaları gibi bazı uygulamalarda hafif dişliler tercih edilebilir. Bununla birlikte, alüminyum alaşımlarının mukavemeti ve yüksek sıcaklık direnci nispeten düşüktür, bu nedenle bazı yüksek yük ve yüksek sıcaklık uygulamalarında, mukavemeti ve ağırlığı dengelemek için genellikle çelik alaşımları veya titanyum alaşımları gibi daha yüksek mukavemete sahip malzemeler seçilir.
7. Maliyet etkinliği
Gerçek üretimde malzeme seçiminde yalnızca performans dikkate alınmamalı, aynı zamanda maliyet etkinliği de dengelenmelidir. Bazı üst düzey malzemeler (titanyum alaşımları, seramikler vb.) mükemmel performansa sahip olsa da daha pahalıdırlar ve bu nedenle yalnızca belirli yüksek performanslı uygulamalarda kullanılırlar. Buna karşılık, geleneksel karbon çeliği ve alaşımlı çelik malzemeler daha iyi maliyet etkinliğine sahiptir ve sıradan otomobiller ile orta ve üst düzey modeller için motor zamanlama dişlilerinin üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır.