Federal-Mogul представила новые разработки в области конструкции поршней для высоконагруженных дизельных двигателей

Висбаден, Германия, август 2014 г. ПодразделениеPowertrain корпорации Federal-Mogul (NASDAQ: FDML) разработало ряд новыхтехнологий в области конструкции поршней. Тем самым компания поддержала производителейвысоконагруженных дизельных двигателей в вопросах снижения расхода топлива и соответствиятребованиям стандарта Euro-6. Усовершенствование конструкции, процессовпроизводства, материалов и методов обработки поршней двигателя для увеличения ихдолговечности и снижения трения касается как алюминиевых, так и стальныхпоршней. Результатом этой работы стало формирование исчерпывающегоассортимента.

«Увеличениепиковых давлений в цилиндрах двигателя для повышения эффективности сгораниятоплива возможно только при усовершенствовании поршней, обеспечивающемдолговечность при возросших тепловых и механических нагрузках, — объясняет НорбертШнайдер (Norbert Schneider), директор Piston Application Engineering,корпорация Federal-Mogul. — Помимо обеспечения более эффективного сгораниятоплива наши поршни отличаются сниженным трением и способствуют дополнительнойэкономичности и снижению выбросов CO₂».

Поршни,изготовленные из алюминия или стали, предназначены для различных сферприменения. Алюминиевые поршни легче и лучше отводят тепло, а стальные обладаютбольшей прочностью. Последнее является преимуществом в условиях предельновысокого давления в цилиндре. Алюминий по-прежнему является оптимальнымматериалом для поршней небольших (до 120 мм) размеров, а сталь — проверенноерешение для двигателей грузовых автомобилей с диаметром цилиндра 130 мм иболее. Прослеживается последовательная тенденция к применению стальных поршнейв среднеразмерных двигателях, особенно там, где пиковое давление вцилиндре превышает 210–220 бар.

«Будучи крупнейшимв мире поставщиком стальных поршней для большегрузных грузовых автомобилей, мыобладаем многочисленными запатентованными технологиями производства алюминиевыхпоршней. Эти технологии позволяют Federal-Mogul предлагать клиентам большойвыбор продуктов для двигателей с пиковым давлением в цилиндрах до220 бар», — говорит Арнд Баберг (Arnd Baberg), главный инженер,подразделение Piston Product Engineering.

Технология алюминиевых поршней

СпециалистыFederal-Mogul смогли улучшить рабочие характеристики алюминиевых поршней путемоптимизации охлаждения за счет создания продвинутой конструкции поршня,подразумевающей расположение маслоохладительного канала на более близком посравнению с обычными поршнями расстоянии от экстремально горячей части поршня.Это стало возможным благодаря применению современного метода двухмерногоультразвукового контроля, который обеспечивает стабильность качества литья для каждогоизготовленного поршня.

Прочность камерысгорания в днище поршня дизельного двигателя часто является ограничивающимфактором для увеличения максимальных температур и давлений, так как это можетпривести к образованию усталостных трещин на кромке и основании камеры сгоранияс началом развития трещин на свободных частицах кремния в алюминиевомсплаве. Запатентованный технологический процесс DuraBowl^® заключается в управляемой переплавке кромки и/или основаниякамеры сгорания для уменьшения размера кремниевых частиц всего лишь доодной десятой от их первоначального размера, что значительно увеличиваетусталостный ресурс литого поршня.

Для увеличенияэффективности двигателя компания Federal-Mogul разработала покрытие EcoTough^® Diesel, снижающее трениемежду юбкой поршня и стенками цилиндра на 13 % по сравнению с обычнымиграфитовыми покрытиями. В покрытии EcoTough^®Diesel используются твердые смазочные материалы и полимерная основа,армированная углеродным волокном, что обеспечивает снижение трения, увеличениеизносостойкости и устойчивости к задирам.

Технология стальных поршней

В разработанныхFederal-Mogul и испытанных при пиковых давлениях до300 барпоршнях Monosteel^® используется самая современная конструкция,основанная на сварке трением. Она обеспечивает превосходную эффективностьохлаждения и минимальный вес детали. Изготовив с 2003 года более восьмимиллионов поршней Monosteel^®, компания Federal-Mogul продолжает совершенствоватьтехнологию для получения оптимального решения, подходящего для самых тяжелыхусловий эксплуатации.

Большие нагрузки,приходящиеся на поршневой палец в современных высоконагруженных двигателях,обусловливают тот факт, что практически все поршни должны иметь высокую, безприменения втулок, точность отверстий под палец. Компания Federal-Mogulразработала уникальный процесс, использующий высокоточную электроэрозионнуюобработку (HPEEM), которая позволяет, удалив точное количество материала, получитьвысокоточную геометрию отверстия под поршневой палец и, как следствие, увеличитьдопустимую рабочую нагрузку и надежность поршня.

Стальные поршни могут такжеиметь покрытие EcoTough Diesel^®, снижающее трение, котороеиспользуется и для алюминиевых поршней. Кроме того, компания Federal-Mogulразработала покрытие для защиты камеры сгорания в днище поршня. Онопредставляет собой слой хрома с содержанием наноалмазов для отражения тепловойэнергии, уменьшения нагарообразования и эрозии кромки камеры сгорания.

«Являясь лидеромсегмента стальных и алюминиевых поршней для высоконагруженных дизельныхдвигателей, мы можем предложить оптимальное решение для каждого клиента безнеобходимости поиска компромисса, основываясь исключительно на специфическихтребованиях конкретной сферы применения», — отметил г-н Шнайдер.

КомпанияFederal-Mogul представит ассортимент своих поршней на выставке коммерческоготранспорта IAA, которая пройдет в Ганновере с 23 сентября по 2 октября 2014 г.(зал 13, стенд С28).