Тюнинг автомобильных поршней

Надежность и эффективность двигателя автомобиля напрямую зависит от того, насколько хорош поршень. В процессе преобразования химической энергии в тепловую, а потом в механическую, данная деталь занимает наиболее важное место. А форсированный двигатель должен иметь усовершенствованные поршни.

Серийные экземпляры изделия не позволят получить от двигателя большей мощности. Применение дополнительного окислителя и наддува создают новые условия для работы поршневой группы.

Так как поршень, совершая механическую работу, перемещается в цилиндре, где расширяются сжатые газы и продукты горения топлива, то он должен уплотнять каналы цилиндра и выдерживать высокие температуры. В сочетании с цилиндром и поршневыми кольцами он является линейным подшипником скольжения, а значит должен обеспечивать минимальные механические потери. Важно чтобы поршень выдерживал высокие механические нагрузки и не нагружал кривошипно-шатунный механизм чрезмерными инерционными силами. Вообще, существующие проблемы такой важной детали, как поршень, делятся на тепловые и механические.

При изготовлении поршней для тюнинговых двигателей необходимо определить, сколько нужно колец и какой толщины они будут. С одной стороны, чем уже кольца и чем меньше их количество, тем лучше. Но при этом увеличивается тепловое сопротивление, что ухудшает охлаждение поршня. Следовательно, необходим какой-либо компромиссный вариант. Идеальный поршень, ни при каких условиях, не должен менять свою форму, не поддаваться деформации от тепловых нагрузок, не иметь никакого веса и не изнашиваться при контакте с другими деталями. Увы, в природе таких материалов не существует.

Материалы, из которых изготавливают поршни, деформируются от механических нагрузок и тепловых воздействий. Поэтому изделию придаются формы, позволяющие учесть все изменения конструкции при возникающих во время работы нагрузках.

В основном автомобильные поршни изготавливаются из алюминиевых сплавов и чугуна. Но чугун, в силу низкой теплопроводности и большого удельного веса, применяется в их производстве крайне редко. Из сплавов алюминия в основном применяют силумины (алюминий — кремний). На много реже используются ковкие сплавы, такие, как алюминий медь. Сплавы, содержащие кремний, делятся на доэвтектические и заэвтектические. В первой группе кремний полностью растворен в алюминии и его содержание не превышает 12 процентов, во второй — более 12 процентов кремния существует в свободном виде.

Заэвтектические сплавы с содержанием кремния от 18 до 22 процентов применяются для объемных дизельных моторов. Это обусловлено высокой износостойкостью и термопрочностью материала. При серийном производстве поршней применяется литье. Для достижения многорежимных свойств изделия внутри отливки делают стальные термокомпенсирующие вставки. При индивидуальном подходе к процессу производства поршней применяется метод изотермической или жидкой штамповки. При такой технологии улучшаются механические характеристики и свойства материала, но полностью исключаются какие-либо вставки. Эти поршни используются в моторах, испытывающих мощные нагрузки.

Грамотно подобранный поршень практически не соприкасается со стенкой цилиндра. Основной причиной замены поршня является износ канавок колец. Эффективность работы двигателя и его износостойкость зависят от геометрии и состояния поверхности цилиндра. Немаловажным фактором является форма и глубина хоновой сетки. Преждевременный износ двигателя в большинстве случаев происходит из-за неправильного микрорельефа его поверхности.

© rusavtoplus.ru, 2013-2024 | Все права защищены

Метки: Поршни