Trintis (atsargiai) kontroliuojama
Norime to ar ne, trinties reiškinys lydi visus judančius mechaninius elementus. Ne kitaip ir su varikliais, būtent su stūmoklių ir žiedų kontaktu su vidine cilindrų puse, t.y. lygiu jų paviršiumi. Būtent šiose vietose patiriami didžiausi nuostoliai dėl žalingos trinties, todėl šiuolaikinių pavarų kūrėjai, pasitelkdami inovatyvias technologijas, stengiasi juos kiek įmanoma sumažinti.
Ne tik temperatūra
Norint visiškai suprasti, kokios sąlygos vyrauja variklyje, pakanka įvesti kibirkštinio variklio ciklo vertes, siekiančias 2.800 2.527 K (apie 2.300 2.027 ° C) ir dyzelino (XNUMX XNUMX K - apie XNUMX, XNUMX ° C) cikle. . Aukšta temperatūra turi įtakos vadinamosios cilindro-stūmoklio grupės, susidedančios iš stūmoklių, stūmoklių žiedų ir cilindrų, šiluminiam plėtimuisi. Pastarieji taip pat deformuojasi dėl trinties. Todėl būtina efektyviai šalinti šilumą į aušinimo sistemą, taip pat užtikrinti pakankamą vadinamosios alyvos plėvelės tarp atskiruose cilindruose veikiančių stūmoklių tvirtumą.
Svarbiausia – sandarumas.
Šis skyrius geriausiai atspindi aukščiau minėtos stūmoklių grupės veikimo esmę. Pakanka pasakyti, kad stūmoklis ir stūmoklio žiedai juda cilindro paviršiumi iki 15 m/s greičiu! Nenuostabu, kad tiek daug dėmesio skiriama cilindrų darbo erdvės sandarumui užtikrinti. Kodėl tai taip svarbu? Kiekvienas nuotėkis visoje sistemoje tiesiogiai lemia variklio mechaninio efektyvumo sumažėjimą. Padidėjęs tarpas tarp stūmoklių ir cilindrų turi įtakos ir tepimo sąlygų pablogėjimui, įskaitant svarbiausią klausimą, t.y. ant atitinkamo aliejaus plėvelės sluoksnio. Siekiant sumažinti neigiamą trintį (kartu su atskirų elementų perkaitimu), naudojami padidinto stiprumo elementai. Vienas iš šiuo metu taikomų novatoriškų metodų – pačių stūmoklių, dirbančių šiuolaikinių jėgos agregatų cilindruose, svorio mažinimas.
NanoSlide - plienas ir aliuminis
Kaip tada aukščiau paminėtą tikslą galima pasiekti praktiškai? „Mercedes“ naudoja, pavyzdžiui, „NanoSlide“ technologiją, kurioje vietoj įprastai naudojamo vadinamojo sustiprinto aliuminio naudojami plieniniai stūmokliai. Plieniniai stūmokliai, būdami lengvesni (jie yra daugiau nei 13 mm žemesni nei aliuminio), be kita ko, leidžia sumažinti alkūninio veleno atsvarų masę ir padeda padidinti alkūninio veleno guolių bei paties stūmoklio kaiščio guolio patvarumą. Šis sprendimas dabar vis dažniau naudojamas ir kibirkštinio uždegimo, ir slėginio uždegimo varikliuose. Kokia yra NanoSlide technologijos praktinė nauda? Pradėkime nuo pradžių: Mercedes siūlomas sprendimas apima plieninių stūmoklių derinį su aliuminio korpusais (cilindrais). Atminkite, kad normaliai veikiant varikliui, stūmoklio darbinė temperatūra yra daug aukštesnė nei cilindro paviršiaus. Tuo pačiu aliuminio lydinių linijinio plėtimosi koeficientas yra beveik du kartus didesnis už ketaus lydinių (dauguma šiuo metu naudojamų cilindrų ir cilindrų įdėklų yra pagaminti iš pastarųjų). Plieninio stūmoklio ir aliuminio korpuso jungties naudojimas gali žymiai sumažinti stūmoklio montavimo tarpą cilindre. NanoSlide technologija taip pat apima, kaip rodo pavadinimas, vadinamąjį purškimą. nanokristalinė danga ant atraminio cilindro paviršiaus, kuri žymiai sumažina jo paviršiaus šiurkštumą. Tačiau, kalbant apie pačius stūmoklius, jie yra pagaminti iš kaltinio ir didelio stiprumo plieno. Dėl to, kad jie yra žemesni nei aliuminio kolegos, jie taip pat pasižymi mažesniu svoriu. Plieniniai stūmokliai užtikrina geresnį cilindro darbo erdvės sandarumą, o tai tiesiogiai padidina variklio efektyvumą, padidindama jo degimo kameroje darbo temperatūrą. Tai savo ruožtu reiškia geresnę paties uždegimo kokybę ir efektyvesnį kuro ir oro mišinio degimą.
