Ср. Дек 7th, 2022

Когда речь заходит о спортивных автомобилях, то словосочетание « кованые поршни» звучит, как синоним для словосочетания « форсированный двигатель».
Если выбирать детали по степени нагруженности и сложности, то лидером обязательно станут поршни мотора.
Обороты двигателя должны расти беспредельно – вот задача, которую ставит спортивное автостроение.
Между массой поршня и способностью силового агрегата набирать обороты существует очевидная и прямопорциональная зависимость.
Чем масса поршня меньше, тем лучше.

ВАЗ-овские кованые поршни

Объяснение элементарное – от массы поршня зависят боковые состовляющие сил инерции.
Именно они прижимают поршень к поверхности цилиндра.
Перечислим выгоды, которые приносит облегчение поршней:
-увеличивается значение максимально допустимых оборотов двигателя, его мощность,
— увеличивается ресурс службы поршней,
— уменьшаются механические потери.
Если проанализировать форму поршня, то можно сделать вывод о том, что эта форма оригинальна и далека от простоты.
И этому есть вполне разумное объяснение.
Все дело в высокой температуре, которая заставляет металл расширяться при нагреве.
Расширение поршня при нагреве далеко от равномерности.
Плоскость качания шатуна обеспечивает меньший нагрнв. Нагревание, параллельное оси поршневого пальца, обеспечивает больший нагрев. В этом нет ничего сверхестественного.
Количество металла, которое находится в бобышках — приливах под поршневой палец, больше,а значит и последствия расширения будут больше.
При нагреве цилиндрическая форма поршня станет овальной.
Такая деталь поршня, как юбка, из-за неравномерного нагрева, также станет изогнутой, «корсетной».

ВАЗ-овские кованые поршни

Самым фатальным результатом слишком большого расширения металла поршней при нагреве является прихватывание поршней, заклинивание двигателя. А «задир» поршней – это так. Легкий испуг, но гарантирует повышенный износ.
Поэтому поршень должен быть:
— легким,
-прочным,
-мало изменяющим свою форму при разных воздействиях (температура, давление, воздействие сил инерции).
Стандартный поршень ВАЗ –овского двигателя получается путем отливки из сплава алюминия и добавки кремния.
Холодный поршень имеет форму овала. Горячий поршень меняет овальную форму на цилиндрическую.
Юбка поршня имеет форму бочки, как в холодном, так и в горячем состоянии, потому что ее делают с запасом.
Чтобы температурная деформация поршня была минимальной, в область бобышек заливают стальные вставки, которые предназначены для компенсации высокой температуры.
Недостатками литых поршней являются пустоты внутри металла. Именно из-за них в поршнях и возникают трещины.
Твердость сплава, из которого изготавливается стандартный поршень, равняется 80 единиц по шкале Бринеля, вес стандартного комплекта поршней для 16vдвигателя ВАЗ равен 370 г.
Тюнинг поршней заключается в замене процесса литья на процесс ковки.
Многократная обработка давлением заменяется однократной.
Именно это и позволяет сделать металл прочнее, одновременно легче, надежнее и долговечнее.
Глобальная проблема ковки заключается в том, что запрессовать в сплав термокомпенсирующие вставки практически невозможно.
Из-за этого требования к форме поршней при ковке повышаются.
Сырьем для поршней, изготовляемых методом ковки, является алюминий с большим (10-18%) содержанием кремния.
Прут проходит протяжку через фильтры много раз.Этим достигается ликвидация пустот в металле, ведь сечение прута становится меньше в 4 раза.
Структура металла тоже видоизменяется.
Далее, прут разрезается, болванки закладывают в гидравлический пресс, который, при температуре 500 0С обрушивакет на болванку вес в 250 тонн.

За несколько секунд металл, ставший мягким, как пластилин, принимает в матрице форму поршеня.
Следующий этап – закалка, старение.
В итоге, твердость сплава 130 единиц по Бринелю и никаких пустот (трещин, раковин, каверн).
В результате имеем потерю веса для комплекта базовых поршней, равную 50 г.
Кардинальным итогом, способствующим революции в тюнинге поршней, стало отсутствие среднего кольца на поршнях, т.е. стали использоваь поршни с двумя кольцами.
Это позволило уменьшить массу поршней без ворастания расхода масла.
.

от nellaavto