Новые поршни от Federal-Mogul

Подразделение Federal-Mogul Powertrain  представляет поршни Elastothermic®, предназначенные для компактных бензиновых двигателей нового поколения. Используя эти поршни, производители автомобилей могут увеличить удельную мощность и степень сжатия без снижения эксплуатационных характеристик и долговечности двигателя. В качестве основы для конструкции новых поршней использованы поршни Elastoval для бензиновых двигателей, которые характеризуются небольшой массой и низкими величинами трения. В дополнение к этим преимуществам новые поршни имеют более высокое расположение канала охлаждения в днище поршня. Такая конструкция позволяет уменьшить температуру днища поршня, благодаря чему снижается риск возникновения детонации  в двигателях с высокими рабочими значениями температуры и давления. Одновременно с этим новая конструкция имеет более высокую прочность.

«Производители двигателей продолжают использовать высокое давление наддува, чтобы снизить выбросы CO₂, уменьшить расход топлива и улучшить эксплуатационные характеристики, — говорит Джиан Мария Оливетти (Gian Maria Olivetti), вице-президент и главный инженер подразделения Federal-Mogul Powertrain. — Наши инновационные поршни Elastothermic с каналом охлаждения, предназначенные для бензиновых двигателей, позволяют получить повышенную мощность и увеличенную степень сжатия в компактных двигателях при низком уровне вибраций и впечатляющей долговечности».

Поршни Elastothermic — это очередная ступень непрерывного развития передовой конструкции Elastoval для бензиновых двигателей. Конструкция Elastoval отличается уменьшенными зазорами в бобышке под поршневой палец и уменьшенным расстоянием между стенками, которые располагаются под углом или даже под несколькими углами и имеют толщину, уменьшенную до 2,5 мм. Во многих случаях используется выпуклая конструкция бобышки с дополнительными облегчающими вес поршня  пазами, выполненными в направлении пальца.

Испытания показали, что охлаждающий канал в поршне Elastothermic позволяет уменьшить температуру днища поршня  на 25-30 градусов Кельвина. Благодаря пониженной температуре областей днища и расположения верхнего поршневого кольца производители могут создавать двигатели с более высокими мощностью, крутящим моментом и топливной экономичностью. Также это позволяет избежать недостатков калибровки двигателя, которые приводят к возникновению детонации из-за раннего воспламенения топлива. Кроме того снижение температуры поршня открывает возможности для создания двигателей нового поколения с более высокими показателями удельной мощности.

Также, в поршнях Elastothermic температура канавки для первого кольца была уменьшена на 60 °C  (ниже 250 °C). Это позволяет избежать образования нагара и залипания колец, уменьшить расход масла и улучшить герметичность. Более низкая рабочая температура обеспечивает повышенную стойкость к образованию задиров, благодаря чему можно использовать более жесткие допуски для кольца и его канавки. Снижение детонации также позволяет уменьшить износ и деформацию канавки первого кольца.

«Температура днища — это главный фактор, от которого зависит долговечность поршня. А за счет уменьшения рабочего объема двигателя можно добиться снижения расхода топлива, — говорит Арнд Баберг (Arnd Baberg), главный инженер отдела разработки поршней, Federal-Mogul Powertrain. — В отличие от дизельных двигателей уменьшение массы и поперечного сечения поршней в бензиновых двигателях делают нетривиальной задачу размещения охлаждающих каналов. Новые материалы и производственный опыт Federal-Mogul позволили нам разработать точно контролируемые процессы литья для производства прочных, легких поршней с каналами охлаждения».

Изготовители автомобилей из Азии, Северной Америки и Европы ведут проектирование двигателей с поршнями новой конструкции, которая была разработана в конструкторско-исследовательском центре корпорации Federal Mogul в Нюрнберге, Германия. Производство начнется в 2013 г., и Federal-Mogul представит технологию поршней Elastothermic на выставке IAA, которая пройдет во Франкфурте с 10 по 13 сентября 2013 г.