Чим ковані поршні відрізняються від литих

Спортивні автомобілі нерідко є еталоном надійності, швидкості і потужності. Інженери постійно модернізують двигуни болідів. Застосовують нові матеріали, сучасні технології для поліпшення технічних характеристик двигуна. І з часом ці нововведення використовують для інших автомобілів. Ось і розглянемо, що дають ковані поршні, чому вони є більш прийнятними для потужних і швидкісних машин і чим відмінні від литих.

Ковані поршні більше підходять для потужних авто

Необхідно відзначити, що ковані варіанти значно дорожче широко поширених литих. Тому перш ніж ви вирішите зробити тюнінг двигуна і встановити дорогу деталь, необхідно розібратися необхідно вам значне збільшення стандартної потужності машини.

Необхідно визнати, що поршні постійно піддаються високому навантаженні. І від їхньої якості прямо залежить продуктивність двигуна. Ще важливим моментом є маса. Розробники «б'ються» не тільки за кожен зекономлений кілограм, але і за кожен грам загальної ваги автомобіля.

Зміст

• Деякі особливості поршнів
• Литі або ковані поршні ? що вибрати
• Технологія виготовлення
• Недоліки кованих і литих деталей

Деякі особливості поршнів

Економія ваги стосується і деталі, яку ми обговорюємо. Чим легше поршень, тим менше інерційні сили, діючі всередині циліндра. Як результат, нижче механічні втрати, підвищується потужність і в результаті ростуть в значній мірі обертів двигуна.

Для зменшення ваги розробники «подарували» деталі цікаву форму, яка позбавлена простоти. Це обумовлено самим важливим фактором: температурою, що сприяє розширенню металу. При цьому слід врахувати, що деталь розширюється не зовсім рівномірно. Паралельно осі поршневого пальця в більшій мірі, ніж в площині хитання шатуна.

Ковані поршні мають спеціальну форму для зменшення ваги

В результаті підвищених навантажень відбувається нерівний розігрів і деформація. Чим це загрожує? Поршень нерівномірно рухається в циліндрі. Більш швидко зношується деталь, це в кращому випадку, але бувають і критичні варіанти: виникають задирки, поршні прихватываются, і результат може бути плачевним ? заклинює двигун.

Другий важливий дратівливий чинник: тиск газів усередині циліндра. Третій: сила інерції. Вони також створюють додатковий негативний вплив на поршні. Ми розглянули ці моменти для того, щоб зрозуміти, що від ваги і матеріалу цієї деталі залежить надійність і продуктивність роботи всього мотора.

Литі або ковані поршні ? що вибрати

Для любителів високих швидкостей вираз «ковані поршні» не є загадковим словосполученням. Швидше навпаки, вимовивши цю фразу можна почути цілу лекцію з переліком позитивних якостей цієї деталі. Без неї не обходяться автомобілі зі специфічними моторами:

• Тюнінгові.
• Форсовані.
• Спортивні.

Ці силові агрегати потребують особливої якості і надійності комплектуючих деталей, не винятком є поршнева група. Базові заводські деталі не тільки важкуваті, але і не володіють оптимальною формою для досягнення поставлених цілей. Ми розберемо докладніше технологію виробництва, а потім дізнаємося, чим краще ковані поршні і чи варто на них змінювати стандартні.

Литі, на жаль, іноді мають непомітні дефекти, які ніяк не відбиваються на роботі двигуна в звичайному режимі. Але збільшення потужності мотора тягне за собою і підвищення навантажень. В результаті ці невидимі для звичайного ока чужорідні вкраплення, каверни або бульбашки можуть спровокувати тріщину або поршень просто прогорить. Така проблема виникає при встановленні коленвала з модернізованим радіусом кривошипа.

Додатковий негативний момент, що впливає на деталі ? підвищена, в порівнянні з технічними параметрами, температура (вона може підніматися до 300 і навіть до 350 °C). Щоб з поршнем нічого не сталося, для кованих варіантів використовують высококремнистый сплав алюмінію. Він має прекрасні якості:

• Набагато вище жароміцність.
• Коефіцієнт розширення значно нижче.
• Більш висока міцність.

Більш вузькі кільця значно знижують тертя. У той же час зміна профілю поршня ніяк не вплинуло на збільшення витрати масла. Сучасні матеріали і передова технологія посприяли значного зниження теплового зазору блоку циліндрів і кованого поршня. Він складає від 0,06 до 0,05 міліметрів. Але що більш важливо, ви будете позбавлені від небезпеки «зловити клин» двигуна.

Ковані поршні доведеться замовити окремо, за замовчуванням майже всі авто оснащуються литими

Невелике, але важливе уточнення. В автомобілях серійного виробництва встановлені литі поршні. Оскільки вони виготовляються масовим порядком, ціна цілком прийнятна. Але це не єдина гідність. Ці деталі цілком відповідають своєму призначенню і можуть чудово виконувати свої функції. Тому якщо ви користуєтеся автомобілем виключно для поїздок, а не швидкісних гонок, не варто робити значні вкладення в модернізацію двигуна. Це стосується і капітального ремонту двигуна.

Технологія виготовлення

Назва «литі» говорить сама за себе, вони виготовляються методом лиття металу в спеціальну матрицю. Для цього береться сплав алюмінію з додаванням в певних пропорціях кремнію. Деталь спочатку має овальну форму. Але під впливом високої температури проводиться вищеописана процедура, і поршень набуває практично ідеальну форму циліндра. Крім того, юбку поршня роблять бочкоподібної форми, яка є найбільш оптимальною для хорошого виконання своїх функцій.

Для запобігання деформацій під впливом температури всередину поршня заливають термокомпенсірующіе вставки зі сталі. Це дозволяє запобігти сильне розширення в області бобышек.

На відміну від цього методу ковані деталі за великим рахунком повинні називатися штампованими, оскільки саме ця технологія застосовується для їх виготовлення.

Для виробництва надійних поршнів заготівля зі спеціальних сплавів виходить методом ізотермічної чи рідкого штампування. Вони відрізняються одна від іншої, але гарантують чудовий результат.

Рідка штампування. В матрицю заливають розплавлений метал і застосовують пуансон, який деформує сплав строго у відповідності з заданою швидкістю. Ця одноразова штампування дозволяє отримати високоякісний напівфабрикат, який в подальшому доводиться до потрібних параметрів механічної обробкою.

Ізотермічна штампування. Для цього методу беруть попередньо підготовлені заготовки. Вони виходять з обжатого через фільєру спеціального прута з высококремнистого алюмінію. Такий метод дозволяє прибрати всі пори в деревині і змінити в кращу сторону його структуру. Потім матрицю разом з мірною заготівлею нагрівають до температури 450 °C і тільки після цього деталь штампується швидкісним методом за допомогою гідравлічного преса. Зусилля в 250 т робить фантастичні перетворення. При цьому постійна температура матриці сприяє рівномірній заповнюваності форми, завдяки цьому деталі виходять не лише точними, але і надійного якості.

Чим краще ковані поршні ще? Поговоримо окремо про твердість: вона становить 130 од. При цьому запчастини гарантовано позбавлені раковин, каверн, а також тріщин. Додатковим позитивним моментом є зниження ваги, він на 50 грам нижче звичайних заводських варіантів. А весь комплект допоможе знизити масу двигуна приблизно на 0,5 кг.

Ця розробка зробила величезний прорив у виробництві гоночних автомобілів, оскільки повністю відповідає високим навантаженням під час змагання. Деталі також застосовуються у форсованих движках. Вони менше прогорають, оскільки мають високу термоцикличную стійкість.

Недоліки кованих і литих деталей

Ми розглянули прекрасні характеристики запчастин, виготовлених методом штампування. Але на питання які встановлювати поршні ковані або литі, відповісти зможете тільки ви самі. Все залежить від режиму експлуатації автомобіля і ваших уподобань. Щоб вам було простіше визначитися з вибором, ми розповімо, які є негативні сторони кованих деталей.

Головний недолік кованих поршнів - це ціна

Перша: ціна. Вона досить висока і залежить від складного методу виробництва поршнів. Другим негативним моментом можна вважати фінансові кошти, які доведеться заплатити кваліфікованого мотористові. Тільки класний спец зможе зробити правильну модернізацію вашого двигуна. А така робота не може бути дешевою. В цьому випадку проводиться не тільки встановлення, але і підгонка деталі.

Тепер поговоримо про литих варіантах. На жаль, цей метод не гарантує відсутність технологічного шлюбу. Як ми писали вище, можуть бути порожнини, які в подальшому призводять до тріщин. Крім того, сплав не особливо твердий, навіть загартування забезпечує за шкалою Бринеля всього лише 80 од. Саме тому для надійності збільшують їх вагу.

Ковані поршні значно покращують технічні характеристики двигуна. Якщо ви любитель покататися з вітерцем, то це більш ніж прекрасний варіант. Що дають ковані поршні: ви гарантовано надовго будете захищені від проблеми прогоряння поршнів, яка нерідко трапляється із-за частих навантажень на двигун. Але при цьому, якщо ви пересуваєтеся виключно в щадному швидкісному режимі, то такий тюнінг може бути не потрібен. Ну а далі вирішуйте самі: чи варто проводити модернізацію або продовжувати використовувати стандартні литі поршні.

Поради автолюбителям