Nural – сердце мотора

Nural – сердце мотора

14.05.2014 - 16:46 7219
Приблизительное время чтения: 4 минуты. Интересно, но нет времени читать?

История развития техники говорит, что столь долго удерживать пальму первенства можно, только осуществляя непрерывные и очень немалые вложения в научно-исследовательские работы и создание новых технологий. Именно так и поступает корпорация Federal-Mogul. В своих 18 исследовательских центрах, объединенных в глобальную информационную систему, она готовит передовые решения «впрок», на будущее, чтобы при первом же запросе автопроизводителей сразу начинать производство необходимых компонентов, а не тратить время на их разработку.

сердце мотора

Каждый новый двигатель должен быть легче и экономичнее предыдущего, выбрасывать в атмосферу меньше вредных соединений, при этом быть мощным, надежным, и особенно важно, чтобы его себестоимость не сильно отличалась от выпускаемой модели. Следствием ужесточения экологических нормативов стали снижение рабочего объема (и даже уменьшение количества цилиндров при той же мощности) и применение альтернативных (спиртосодержащих) видов топлива. Таковы современные тенденции. Обратной стороной выполнения этих требований становится увеличение термической и механической нагрузки на детали двигателя, и в первую очередь на его поршневую группу.

Отвечая на повышенные запросы моторостроителей, Federal-Mogul предлагает эффективную конструкцию поршней Nural, способных функционировать при повышенных нагрузках. Их производство и разработка основаны на ряде уникальных технологий. Напомним только самые главные из них:

  • Технология лазерного упрочнения материала поршня DuraBowl позволяет в 4–7 раз увеличить срок эксплуатации поршней по сравнению со стандартными условиями или обеспечить надежную эксплуатацию поршней на более жестких режимах. Технология упрочнения заключается в повторном локальном расплавлении алюминиевого сплава лучом лазера и резком (в 1000 раз быстрее, чем при обычных условиях) его охлаждении. Это приводит к уменьшению размеров частиц кремния в микроструктуре сплава (в 10 раз) и к значительному увеличению усталостной прочности прошедших термическую обработку мест поршня. Упрочнение производят в самых теплонагруженных зонах поршня – в основном вокруг кромки камеры сгорания. Ни один другой производитель не способен предложить поршни похожих характеристик.
  • Коррекция конструкции поршня, учитывающая новые возможности материала, обработанного по технологии DuraBowl. Для улучшения охлаждения поршней ближе к  верхней части поршня внутри сделан канал, в который с помощью специальных форсунок, размещенных в картере двигателя, впрыскивается масло. Масло проходит по этому каналу, обеспечивая теплосъем с самых нагретых участков поршня. Технология DuraBowl позволила максимально приблизить канал охлаждения к кромке камеры сгорания и канавке верхнего поршневого кольца, тем самым увеличив эффективность охлаждения, не снижая усталостной прочности конструкции. Обеспечить еще больший отвод тепла за счет увеличения площади канала охлаждения позволяет запатентованная Federal-Mogul двойная волнообразная форма внутренней части охлаждающего канала (Double Wave Gallery).
  • Новое покрытие EcoTough, в состав которого входят твердые смазочные вещества, включая графит, дисульфид молибдена и карбон, нанесенное на юбку поршня, обеспечивает снижение потерь на трение до 18%, снижение общих паразитных потерь в двигателе до 3% и уменьшение расхода топлива до 0,8% при штатных режимах эксплуатации. Эта технология используется в поршнях бензиновых двигателей и поршнях, выполненных по технологии DuraBowl. Покрытие рассчитано на весь срок службы поршня.
  • Технология упрочнения канавки верхнего поршневого кольца поршня использует стальную или чугунную вставку, закладываемую при изготовлении поршня. В менее нагруженных поршнях из алюминиевого сплава используется технология твердого анодирования поверхности канавки верхнего поршневого кольца.
  • Предварительная коррекция размеров поршня. Так как температурное расширение изменяет геометрию нагретого поршня, применяют корректировку размеров и формы «холодного» поршня. Ну а поскольку поршень интенсивнее расширяется вдоль бобышек, то в «холодном» состоянии ему приходится придавать овальную форму, и в силу того, что верхняя часть поршня расширяется больше, в продольном направлении поршню придают форму усеченного конуса. Поршни Nural имеют еще целый ряд конструктивных ноу-хау, например, для обеспечения равномерности нагрузки на поршень несколько смещают ось поршневого пальца относительно оси цилиндра. А для облегчения поршней применяют особую несимметричную форму юбки, убирая металл там, где поршень при работе не соприкасается с цилиндром. В алюминиевых поршнях, используемых, к примеру,  в ряде грузовых моторов экологических классов Еuro 5, верхняя часть поршня (до канавки верхнего поршневого кольца) имеет небольшой уступ, «омываемый» продуктами сгорания и препятствующий образованию сажистых отложений в этой области. Выпуск таких поршней представляет собой сложную технологическую задачу, которая успешно решена компанией Federal-Mogul.
сердце мотора_1
  • Технология производства составного цельностального поршня. Для тяжело нагруженных дизельных двигателей компания предлагает цельностальные облегченные поршни, выполненные по технологии Monosteel. Несмотря на малый для стального поршня вес, они способны выдерживать рекордные нагрузки. Особенность технологии Monosteel: изготавливают отдельно две половины поршня – верхнюю и нижнюю – и сваривают их с помощью сварки трением. Такая технология позволяет изготовить поршень с более развитыми каналами охлаждения, тем самым облегчить конструкцию и обеспечить максимально интенсивное охлаждение поршней. Такие поршни используют практически все двигатели стандарта Еuro 5 грузовых Mercedes-Benz.

    Этот далеко не полный перечень технологических инноваций в сочетании с целым рядом других анонсированных и малоизвестных широкой публике технических и технологических решений позволяет Federal-Mogul предложить поршень, удовлетворяющий самым современным требованиям. Благодаря этому выбор высококачественных и, что самое главное, доступных по цене поршней для вторичного рынка автокомплектующих выгодно характеризуется максимальной полнотой охвата и широтой ассортимента. Более того, в каталоге поршней Nural можно найти все необходимое для капитального ремонта двигателя.


Посмотрите похожие материалы: