Forjate pistoane pentru diferite marci de masini

Multe tehnologii sunt transferate industriei auto din sportul auto. Soluțiile și piesele utilizate acolo sunt considerate probe de fiabilitate și productivitate, de exemplu, pistoane forjate. Autotehnologia, bazată pe aplicarea acestor detalii, se referă la utilizarea de soluții sportive pe vehicule civile.

definiție

Pistoanele sunt reprezentate de arbori în formă de ovală care se deplasează într-un plan vertical în interiorul cilindrilor și comprimă amestecul de combustibil-aer. Conform tehnologiei de producție, aceste părți sunt împărțite în cele turnate și forjate. Să le analizăm mai detaliat.

Caracteristicile funcționării

Pistoane de primul tip sunt instalate pe majoritatea autoturismelor, deoarece sunt bine manifestate în funcționarea zilnică și sunt suficiente pentru nevoile celor mai mulți utilizatori. Valțurile forjate sunt proiectate să funcționeze sub încărcături mari, astfel încât acestea sunt utilizate în sport și mașini de curse. Adică designul și caracteristicile acestei părți sunt determinate pe baza condițiilor de funcționare a acesteia.

Cel mai intens factor care afectează pistonul atunci când motorul este în funcțiune este temperatura. Aceasta duce la o expansiune a metalului, care este neuniformă: pare mai paralelă cu axul știftului pistonului și mai puțin în planul de rotire a tijei de legătură. Ca rezultat, se produce contactul inegal al pistonului cu cilindrul, accelerând astfel uzura. În cazurile critice, apare convulsiile, iar piesele numite sunt prinse, ducând la blocarea motorului.

În plus, pistoanele sunt afectate forța inerției și presiunea creată de gazele din interiorul cilindrului.

Tehnologie de producție

În conformitate cu numele, pentru producția de pistoane turnate se aplică tehnologie turnarea metalului. Ca materie primă, se utilizează un aliaj de siliciu-aluminiu. Este plasat într-o matrice, dând o formă ovală. Apoi partea este reglată pentru cilindru. Fusta este realizată dintr-o formă optimă a butoiului. Pentru a asigura rezistența la temperaturi ridicate, pistonul este umplut din interior cu inserții termoizolante din oțel

Spre deosebire de cele turnate, pistoanele forjate sunt produse prin tehnologia de perforare. Aplicați metode izotermice sau lichide.

În primul caz, matricea este umplută cu metal topit și deformată la o anumită rată folosind un pumn. Astfel, se obtine o piesa de inalta calitate. Prelucrarea finală se realizează mecanic.

Piesele pre-preparate sunt utilizate pentru tehnologia de perforare izotermică. Ele sunt obținute dintr-o tijă constând din aluminiu de înaltă calitate, comprimat printr-o filă de spin, care permite îmbunătățirea structurii metalului prin îndepărtarea porilor. În plus, preforma încălzită în matrice la 450 ° C este ștanțată folosind presă hidraulică viteză. Această tehnologie constă în aplicarea la matrice a unei forțe de 250 de tone, menținând temperatura la un nivel constant. Ca urmare, se obțin piese precise de înaltă calitate.

Parametrii de bază

Pentru selectarea competentă a părților luate în considerare pentru mașină, parametrii lor sunt corelați cu caracteristicile motorului. Iată principalele caracteristici ale pistoanelor forjate:

1. Modelul motorului. Cea mai ușoară modalitate este de a obține detalii pe baza mărcii motorului, deoarece producătorii de obicei creează astfel de produse pentru anumite modele de motoare. Cu toate acestea, trebuie să se țină seama de faptul că în acest caz ele sunt proiectate pentru motoare de scurgere. Adică, dacă se schimbă parametrii motorului, de exemplu, buteliile sunt plictisite, pistoanele calculate pentru aceasta nu vor funcționa. Apoi ele sunt alese în funcție de alți parametri (în acest caz, în primul rând, în dimensiune).
2. Dimensiunea. La selectarea pieselor, trebuie să le raportați diametrul la diametrul cilindrului, luând în considerare expansiunea temperaturii.
3. Grad de compresie. Parametrii tehnici ai pistoanelor indică o anumită valoare a acestui indicator, pentru care sunt calculați. Dacă motorul nu este un canal de scurgere, acest lucru trebuie, de asemenea, luat în considerare.
4. Greutate. Semnificația acestui parametru al pistoanelor este discutată mai jos. În general, cu atât mai puțin greutatea lor, cu atât mai bine.
5. Putere. Parametrii tehnici ai pistoanelor indică valoarea maximă a puterii, care este suficientă pentru rezistența lor. Nu instalați piese pe un motor cu caracteristici mari, deoarece depășirea sarcinilor poate duce la o uzură accelerată.

Diferențe față de pistoanele turnate

Analogul standard al pieselor în cauză sunt pistoanele turnate. Acestea funcționează în mod normal pe motoare standard, dar din multe motive nu sunt potrivite pentru unitățile de putere de mare putere. În primul rând, ele se caracterizează printr-o masă mare. În al doilea rând, pistoanele turnate au o formă neoptimală. În al treilea rând, aceste detalii din plantă au defecte reprezentate de caverne, incluziuni străine, bule care sunt invizibile și nu se manifestă în timpul funcționării normale în unitățile standard de putere.

Cu toate acestea, creșterea puterii conduce la o creștere a sarcinilor (temperatură și presiune) pe multe elemente ale mașinii, în primul rând motorul. În aceste condiții, aceste defecte pot duce la crăparea sau arderea pistonului. Acest lucru se poate întâmpla, de exemplu, după instalarea arborelui cotit cu o rază de pârghie nestandard.

avantaje

Efectul pozitiv al pistoanelor forjate asupra parametrilor motorului se datorează, în primul rând, masei lor mici. Greutatea unei astfel de părți este în medie cu 50 g mai mică decât un analog turnat. De exemplu, pistoanele forjate VAZ oferă un set de economii în masă de 400-600 g. Aceasta vă permite să reduceți forțele inerțiale din interiorul cilindrului. Ca urmare, crește viteza, scăderea pierderilor mecanice, creșterea puterii. În plus, sarcinile inerțiale asupra altor elemente ale mecanismului manivelei sunt reduse, cum ar fi arborele cotit, tijele de legătură și garniturile. Adică, resursa comună crește.

De asemenea, pistoanele forjate diferă de roțile cu duritate mai mare. Acest indicator este de 120-130 de unități, în timp ce pentru analogii civili este egal cu 80-90 de unități.

În plus, aceste părți sunt caracterizate de rezistență sporită și rezistență la temperaturi. Deci, pentru stabilitatea termociclică, ele depășesc analogii turnate de 5-6 ori. Datorită acestor pistoane forjate rezistă 2500 cicluri de încălzire-răcire, în timp ce modele civile doar 400.

Coeficientul redus de dilatare termică a făcut posibilă reducerea distanței termice dintre cilindru și piston la 0,05-0,06 mm.

formă

Pentru a reduce greutatea, pistoanele forjate au o formă specială. În acest caz, utilizarea profilului în formă de T nu afectează consumul de ulei.

În plus, pe baza unei expansiuni inegale a temperaturii (în majoritate paralel cu axul știftului pistonului), unii producători produc modele de formă ovală perpendiculare pe axa bolțului pistonului. Astfel, atunci când este încălzit, piesa obține o formă circulară, în conformitate cu forma cilindrului. Acest lucru asigură o fixare strânsă între ele, distribuind uniform sarcina pe suprafețe și limitând pătrunderea gazelor în carter din camera de combustie.

deficiențe

Principalul dezavantaj al pistoanelor forjate, comparativ cu cele turnate, ia în considerare costul ridicat, atât piesele cât și instalația. Scump pentru pistoane se datorează complexității producției. În plus, va trebui să investiți foarte mult în instalarea acestora. Acest lucru se datorează faptului că o astfel de lucrare complexă ar trebui să fie de încredere numai de către maeștri profesioniști, și în acest caz nu va fi necesar doar să instalați, dar și să personalizați detaliile.

În plus, se crede că pistoanele forjate fac mașina mai zgomotoasă în comparație cu piesele originale turnate. Cu toate acestea, acest lucru este valabil doar pentru o mașină neîncălzită. Această caracteristică este explicată prin diferențele dintre coeficienții de expansiune. Pe această bază pentru pistoanele forjate, creșteți ușor spațiul liber cu peretele cilindrului. Prin urmare, motorul neîncălzit cu aceste componente funcționează mai tare. Cu toate acestea, după reîncălzire, când pistoanele se extind și, prin urmare, diferența de temperatură scade, zgomotul dispare.

cerere

După cum reiese din cele de mai sus, pistoanele forjate sunt folosite pentru motoare forțate. Aceste părți afectează multe caracteristici ale unităților de putere. Ele îmbunătățesc performanța și fiabilitatea.

actualitate

Scopul utilizării pistoanelor forjate în locul turnărilor este determinat, în primul rând, de particularitățile utilizării mașinii. Pentru condițiile de funcționare zilnică, sunt suficiente suficiente părți turnate. Analogii forjati sunt de obicei instalati la reglarea motorului. Și chiar și în acest caz, utilizarea lor nu este întotdeauna recomandabilă.

Asemenea detalii se folosesc cel mai adesea atunci când se forțează motoarele cu putere redusă. Părțile standard ale unor motoare sportive au o sursă suficientă pentru creșterea puterii non-extreme. Prin urmare, cele mai comune părți pentru motoare VAZ (de exemplu, pistoane forjate pe "Niva" și pistoane forjate pe "Prior").

Aceste părți sunt folosite nu numai pentru autoturisme. Puteți instala pistoane forjate pe o motocicletă. Tuning modele sport este, de asemenea, foarte frecvente. Uneori modifică motociclete simple. De exemplu, unii instalează pistoane forjate pe "Ural".

Principii de aplicare și costuri

Adesea, piesele în cauză sunt utilizate la instalarea unui turbocompresor. Mai mult decât atât, în multe cazuri, utilizarea lor este o condiție prealabilă pentru conservarea resurselor motorului, deoarece acestea sporesc temperatura și încărcăturile pieselor, ceea ce duce deseori la arderea pistoanelor. Forțele cu piston turbionar forjate sunt de obicei folosite în combinație cu un alt arbore cotit și tije de legătură în formă de H.

În orice caz, în timpul instalării, trebuie asigurată răcirea fustei și partea inferioară a părții descrise. Pentru a face acest lucru, instalați duzele de pulverizare a uleiului.

Prețul pentru pistoanele forjate "Niva" (kit), de exemplu, pornește de la 4500 de ruble. Pentru motocicletele autohtone, acestea vor fi mai ieftine.