Все, що ви хотіли знати про сучасні поршні Частина 2

Поршнекомплект сучасного автомобіля "бере" на себе більше половини всього тертя ДВС, при цьому найкращі технології допомагають суттєво знизити паливну витрату. Для зниження тертя застосовуються спеціальні графітові пластирі, які стали досить звичайним явищем навіть на звичайних авто.

Виробники також «чекають» нових типів покриттів, які будуть максимально твердими та «слизькими». Незважаючи на те, що у дорогих авто подібні матеріали вже з'явилися, для звичайних користувачів поки що технологія занадто дорога.

Важливість комп'ютерного моделювання поршневої системи

Все більш складне комп'ютерне моделювання та точніші методи виробництва також дозволяють створювати поршні нових ефективних і складних форм. Поршнева група змінюється візуально з кожним роком для того, щоб відповідати сучасним вимогам. Тонкі стінки виробу вимагають більш жорсткого контролю допусків, які вимірюються в мікронах.

Більш тонкі стінки поршнів вимагають кращого розуміння теплового розширення об'єкта, який іноді повинен нагріватися до кількох сотень градусів за лічені секунди. Метал у вашому двигуні не розширюється рівномірно під час нагрівання, тому для оптимізації допусків потрібен досвід проектування та можливості точної обробки для створення невеликих ексцентриситетів у деталях.

Сталь – альтернатива для дизелів

Поршень дизельних двигунів зазнає власної еволюції, оскільки піковий тиск у циліндрах зростає до кількох десятків атмосфер. Відомі виробники прогнозують перехід від литого алюмінію до поршня з кованої сталі. Сталь щільніший за алюміній, але втричі міцніший, що робить поршень більш стійким до вищих тисків і температур без збільшення ваги.

Сталь дозволяє помітно змінити геометрію рахунок зменшення висоти стиснення поршня. На частину припадає 80 відсотків ваги поршня, тому що він коротший, то легше. Важливо те, що менша висота стиснення призводить не тільки до усадки поршнів. Це також дозволяє зробити блок двигуна максимально компактним.

Сьогодні такий виробник, як Mahle, випускає сталеві поршні для передових турбодизелів, таких як чотириразовий призер Ле-Мана Audi R18 TDI або двигун Mazda LMP2 Skyactiv-D. Компанія почне постачання своїх перших сталевих поршнів для легкового серійного дизельного двигуна - 1,5-літрового чотирициліндрового двигуна Renault - трохи пізніше цього року.

Як висновок

Постійна актуальність двигуна внутрішнього згоряння обумовлена безперервною еволюцією його компонентів. Поршні можуть здатися не таким важливим елементом на перший погляд. Вони не такі «модні», як літій-іонні батареї, не такі складні, як трансмісія з подвійним зчепленням, і не такі цікаві, як диференціал із векторизацією моменту, що крутить.

Тим не менш, після більш ніж сторіччя автомобільного прогресу поршні зворотно-поступальної дії продовжують виробляти більшу частину енергії, яка допомагає людству рухатися вперед.