Как выбрать и купить поршень на ВАЗ
Неустанная гонка для увеличения давления впрыска топлива или давления наддува увеличивает давление над поршнем и увеличивает тепловые и механические нагрузки на поршни. Ведь в дизелях с непосредственным впрыском топлива камера сгорания полностью находится. Давление и температура, которые влияют на него, определяют материал, из которого он сделан. Несколько десятилетий назад в дизельных двигателях тихоходных грузовых автомобилей их делали из чугуна, а затем из стали. По мере увеличения максимальной частоты вращения двигателя они изготавливались из алюминиевых сплавов. Преимущества алюминиевых: меньший вес, что важно при высоких скоростях движения в цилиндре, и лучшая теплопроводность по сравнению со стальными.
Как выбрать и купить поршень
Итак, как купить поршень? Какой материал выбрать? Может быть сталь?
За несколько лет конструкторы заново открыли для себя преимущества стальных систем, чему помогли современные технологии производства. По словам специалистов, с диаметром цилиндра до 120 мм рекомендуются из алюминиевого сплава. Стальные используются в цилиндрах диаметром 130 мм. Однако тенденция к использованию стальных постепенно усиливается также и для цилиндров меньшего диаметра, особенно при давлении, превышающем 210–220 бар.
Стальной для ВАЗ отличается большей механической прочностью, он также выдерживает более высокие температуры (более 400 ° C) и может быть меньшим (расстояние от оси пальца до днища поршня) по сравнению с алюминиевым. По словам специалистов, такие системы из алюминиевых сплавов выдерживают температуру в камере сгорания «всего» до 360 ° C и давление впрыска до 170 бар. С термической точки зрения, чем выше температура в камере сгорания и, следовательно, в днище, тем выше эффективность процесса сгорания в дизельном цикле. При выборе стального конструктор может использовать более высокие температуры днища, чем в случае алюминиевого. Однако ограничением является температура, при которой моторное масло нагревается и накапливается отложения.
Еще одним преимуществом стальных поршней является более низкий коэффициент теплового расширения стали по сравнению с алюминием, что позволяет уменьшить зазор между ним и концом цилиндра. Это положительно сказывается на количестве загрязняющих веществ, выделяемых в выхлопных газах. И в настоящее время чистота выхлопных газов является приоритетом.
Стальной не должен быть тяжелее алюминиевог. Компания ВАЗ разработала четыре различных конструкции, наиболее популярной из которых является цельный стальной элемент. Его эволюция - двухкомпонентный, разработанный для двигателей с алюминиевым корпусом. Для давлений до 200 бар рекомендуется компонент, изготовленный сваркой трением. Новинка - двух- или даже трехсекционные стальные. На этот раз сочетается не сталь с алюминием, а сталь с разными свойствами - часто верхняя часть подвергается термообработке, а нижняя часть отливается. Отдельные детали соединяются сваркой трением - эта технология производства очень популярна и относительно недорога. Трехкомпонентные резьбовые производятся для двигателей большой мощности.
А может алюминий?
Однако алюминиевые все еще используются, не в последнюю очередь из-за более низких затрат на обработку. Производимые сегодня изготавливаются из сплавов алюминия и кремния. Долговечность алюминиевых определяет устойчивость камеры сгорания к температуре и давлению.
Существует опасность образования усталостных трещин по краям и основанию камеры. Образуется слой алюминия с очень мелкозернистым кремнием размером до одной десятой от его первоначального размера, что значительно увеличивает усталостную долговечность отливки.
В алюминиевых важную роль играет охлаждение верхней части, т.н. короны. Производители используют разные методы охлаждения - обычно с помощью специальных галерей, работающих на моторном масле, размещенных как можно ближе к кольцам. Существуют галереи с переменным поперечным сечением или ступенчатым поперечным сечением, в которых масло перекачивается механически за счет возвратно-поступательного движения . Изготовить масляные галереи в процессе серийного производства достаточно сложно из-за обеспечения повторяемости размеров.
