Изготовление кованых поршней.
Думаю на этом сайте любой знает что такое поршень и с чем его едят. Но все же, думаю, будет интересно посмотреть видео.
2 декабря 2010
Поделиться:
Комментарии 8
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы писать комментарии, задавать вопросы и участвовать в обсуждении.
Без машины
Без машины
Интересно!Мне больше всего момент понравился где поршни вытачивают=)
Без машины
вот видео…
Несуществующий пользователь
Без машины
интересно посмотреть как их делают!
Жалко только что не показали как их делают на заводе АВТО ЗАЗ там 100% всё по другому)
ну да, на ЗАЗе не кованные, а литые)
ПРО КОВАННЫЕ ПОРШНИ (теория)
Для людей, интересующихся тюнингом, слова кованые поршни, звучат как магические определения. И даже простой автолюбитель наслышан, что кованные поршни чем-то отличаются от обычных, литых. И все таки у многих остается вопрос чем кованые поршни лучше?
Первым делом стоить отметить, что привычные нам, литые поршни, на много дешевле кованых, и потому в основном используются во всех обычных моторах. Потому если машиной пользоваться для поездок на работу и на дачу, без никаких больших нагрузок на двигатель, не гонять с друзьями кто первый проедет квартал, то не стоит и задумываться о кованых поршнях, при ремонте двигателя.
Совсем другое дело, если автомобиль предназначен для вас не только для семейных поездок, но и для резких стартов на светофорах и соревнованиях кто первый, то в таком случае можно подумать и о кованых поршнях.
При тяжелых режимах двигателя, все комплектующие испытывают очень большую нагрузку, особенно поршни. При высоких нагрузках, поршни, которые двигаются с очень большой скоростью испытывают большие нагрузки, причем чем больший вес поршня тем нагрузки больше. Кованые в свою очередь, легче чем литые, потому нагрузки на них меньшие.
Так же при изготовлении литых поршней, очень часто бывают маленькие дефекты, которые на глаз определить нельзя, и при обычных настройках двигателя, с такими дефектами ездить можно, последствий может и не быть никаких. Но при увеличении мощности двигателя, нагрузка на поршень существенно увеличивается. В таком случае мелкие дефекты сразу дадут о себе знать. Но если даже поршень и без дефектов, он очень быстро придет в негодность, потому что он не рассчитан на повышенные нагрузки.
На спортивных моторах, или на форсированных, большинство параметров очень отличаются от обычных двигателей. Например температура на днище поршня часто достигает 350 градусов. Для обычного поршня это большая температура, он может деформироваться. При такой температуре, поршень очень расширяется, что негативно влияет эксплуатацию двигателя. Кованные поршни изготавливают из других материалов, чем литые. При изготовлении кованых поршней, использывают высоко кремниевые сплавы, которые дают хорошую температуростойкость, маленькое тепловое расширение. Сразу возникает вопрос, почему нельзя сделать литые поршни с такого же материала? Ответ, очень прост: при использовании высоко кремниевого состава, при литье возникают процессы, при которых в поршне возникают разные пустоты, и неравномерное соотношение материалов сплаве. Это все происходит из-за разных скоростей кристаллизации компонентов высоко кремниевого сплава.
Так, кованные поршни стали очень популярными, у людей, которые хотят выжать с двигателя максимум. Кованые поршни, популярных фирм, изготавливают методом «изотермической штамповки». Эти технологии позволяют при высоких температурах (но ниже плавления метала) вы прессовать поршень с очень высоким качеством и хорошими характеристиками.
Некоторые характеристики поршней, кованых и литых:
Твердость поршней в единицах по Бриннелю:
-кованые 130 ед
-литые 80-90 ед
Термоциклическая стойкость у кованых поршней превышает в 6 раз, по сравнению с обычными. При тесте на «нагрев-охлаждение», литые сдаются уже на цифре 400 раз, у них начинают появляться сколы и трещины. Когда у кованых эта цифра может превышать 2500. Если судить по весу, то кованый поршень диаметром 79мм на 40 г легче от литьевого.
Молибденовое покрытие, предохраняет поршень от температурного перегрева, уменьшает механические потери (улучшает скольжение) и появление царапин на стенке поршня.
Современная технология может также обеспечить защиту деталей двигателя, подверженных термическим нагрузкам, особенно поршней, путем использования структурного покрытия или специальных изолирующих материалов. Эти материалы могут быть нанесены на поверхности деталей, что добавляет материалам желаемые характеристики, которыми они изначально не обладают. Эти покрытия можно разделить на два основных класса: молекулярные твердые покрытия и керамика.
Твердое покрытие используется или связывается на молекулярном уровне с помощью процесса, подобного металлизации. Очевидным фактом является то, что эти покрытия создают очень жесткую поверхность, которая возможно отражает тепло «механически», т.е. молекулы высокой энергии, налетающие на поверхность, отскакивают от нее, не отдавая большую часть энергии, как это было бы в случае поглощения молекул.
Керамика хорошо известна благодаря своим изолирующим свойствам. Она поглощает тепло, но только в слоях, близких к поверхности. Эти «субслои» материала действуют как очень эффективные изоляторы, «удерживая» тепло от проникновения в материал. Нанесение керамического состава на верхнюю часть поршня предотвращает поглощение тепла головкой поршня. Тепло, которое не поглощается, удерживается в камере сгорания и при этом увеличивается давление газов в камере сгорания. Это дает дополнительное усилие на поршень, направляя его вниз, что в свою очередь, обеспечивает большую отдачу мощности. Численные динамометрические испытания на многих гоночных двигателях, оснащенных поршнями с покрытием, показали, что возможно увеличение мощности на 4 — 8 %.
Другим преимуществом поршней с высокотемпературным покрытием является то, что у них увеличена надежность материала. Головка поршня с покрытием гораздо менее чувствительна к высокому тепловыделению, связанному с детонацией. При детонации часть пока не воспламененной сжатой рабочей смеси поджигается из-за слишком высоких давлений или температур перед тем, как образуется нормальный фронт пламени от смеси. При этом образуются области с высокой температурой в объеме камеры сгорания. Так как жесткость алюминия быстро уменьшается при возрастании температуры, особенно выше 120° С, верхняя плоскость поршня может разрушиться за несколько секунд, если дать детонации продолжаться. Однако, изолирующее покрытие на головке поршня в некоторых условиях предотвращает повреждения при воздействии детонации в течение 20 — 30 мин!
Жесткость поршня с покрытием постоянно увеличивается благодаря пониженной рабочей температуре. Это вместе с тем фактом, что верхнее компрессионное кольцо может располагаться ближе к вершине поршня, обеспечивает лучшее уплотнение в цилиндре и преимущества поршней с покрытием становятся более явственными.
Термостойкие покрытия могут быть успешно использованы на любом типе двигателей: обычном форсированном или гоночном. Однако, вы должны решить, будет ли использование покрытий экономически выгодно в вашем конкретном случае. Для мощных гоночных двигателей практически все, что обещает прирост мощности, обычно считается «выгодным», но для двигателей, используемых для повседневного пользования, экономия средств играет немаловажную роль. Опыт подсказывает, что использование термостойких покрытий на форсированных двигателях оправдано на агрегатах высокой стоимости, тогда как конструктор часто руководствуется финансовыми соображениями, чем небольшим увеличением характеристик двигателя.
Изготовление кованых поршней на заказ
В состав автотехцентра АМС входит механическая мастерская, оснащенная станками и оборудованием, что позволяет выполнять изготовление поршней. Это необходимо в тех случаях, когда для конкретного двигателя поршни уже не производятся, или они запредельно дороги, или когда в процессе форсировки двигателя появляется необходимость в изменении параметров поршня. Качественный материал поковки, минимальный срок изготовления и большой опыт производства делают нашу продукцию востребованной и оптимальной в соотношении цена-качество. Поршни изготавливаются по образцу или чертежам Заказчика в диапазоне наружных диаметров от 65 до 106 мм, по цене от 6.000 рублей за 1 поршень
Мы изготавливаем поршни под определенную модификацию двигателя. Это дает возможность придерживаться конструктивных особенностей еще при проектировании. Подбирается:
- длина и диаметр пальца;
- компрессионная высота поршня, которая зависит от длины шатуна, хода коленвала, высоты блока;
- глубина и габариты лунок под клапаны с учетом показателей выбранных распределительных валов и клапанов, для того чтобы обязательно был зазор при поставленных перекрытиях.
Также производится расчет степени сжатия и подбирается необходимая форма днища поршня
Для кого нужны кованые поршни и что это такое?
2 11 Августа 2016
Для кого нужны кованые поршни и что это такое?
- Для кого нужны кованые поршни и что это такое?
- Что собой представляют кованые поршни?
- Почему автовладельцы отдают предпочтение кованым поршням: их достоинства
- Как делают кованые поршни: знакомимся с технологий производства
- Литые или кованые поршни: что выбрать для своего автомобиля?
- Немного о недостатках кованых поршней для авто
До недавнего времени кованые поршни считались атрибутом только моторов спортивных суперкаров, которые эксплуатируются в очень жестких условиях. Тем не менее, с активным развитием среди автолюбителей тенденции осуществлять тюнинг обычных двигателей, возникла необходимость в замене литых поршней коваными и на обычных авто. В чем же заключаются преимущества таких поршней, и когда действительно их стоит устанавливать на авто – в этом и попытаемся разобраться ниже.
- Что собой представляют кованые поршни?
- Почему автовладельцы отдают предпочтение кованым поршням: их достоинства
- Как делают кованые поршни: знакомимся с технологий производства
- Литые или кованые поршни: что выбрать для своего автомобиля?
- Немного о недостатках кованых поршней для авто
Что собой представляют кованые поршни?
—>Серийные моторы практически не оснащаются коваными поршнями. Обычно на них устанавливаются обычные литые, которые массово выпускаются на заводах. Почему так, если кованые поршни признаны более надежными? Во-первых, это связано с их стоимостью – производить литые и устанавливать на авто в разы дешевле, что привлекательно не только для производителей автомобильных двигателей, но и для их покупателей. Во-вторых, для ресурсов обычного автомобиля вполне хватает и литых поршней, которые демонстрируют очень хорошую и достаточно длительную работу.
Полезно знать! Поршни могут иметь разную форму и конструкцию. В частности, поршни могут быть одно- и двухсторонними. В последнем случае на изделии будут присутствовать сразу два днища.
Что же касается кованых поршней, то они непосредственно предназначены для установки на двигатели высокой мощности, детали которых подвергаются регулярному воздействию механических и температурных нагрузок. Основа кованых поршней – это максимально чистые сплавы алюминия, которые содержат в себе только кремний (около 12%). Благодаря этому во время производства поршней получается добиться более высокой прочности, которая обычно не свойственна алюминиевым изделиям.
По своей форме кованый поршень ничем не отличается от литого. Разница между ними заключается лишь в том, что при установке кованых поршней обычно используются облегченные варианты шатунов и шатунных пальцев. Связано это с тем, что в целом такие поршни отличаются сниженным весом, поэтому возникает необходимость и в снижении веса всей конструкции поршня.
Почему автовладельцы отдают предпочтение кованым поршням: их достоинства
Главный недостаток литых поршней – их большой вес и очень непрочная структура, которая под слишком большими нагрузками приводит к появлению серьезных сколов и трещин. Понятно, что при установке такого поршня на двигатель гоночного автомобиля, он может стать причиной серьезных аварий.
Кованые поршни лишены всех этих недостатков, поскольку они отличаются от литых не только своим составом, но и в первую очередь способом изготовления. В частности, к достоинствам таких поршней стоит отнести следующее:
• повышенная прочность изделий, которая возможна благодаря мелкодисперсной структуре металла, из которого они изготавливаются; прочность поршней сохраняется даже при температуре в 350°, чего точно не могут сделать привычные для нас литые поршни;
• в отличие от поршней, которые массово выпускаются на заводах и характеризируются твердостью всего в 80-90 единиц по Бриннелю, кованые обладают твердостью в 120-130 единиц, что в количественном эквиваленте говорит об их качестве;
• если опять же приводить сравнение литых и кованых дисков, то последние в 5-6 раз выигрывают по такому критерию как термоциклическая стойкость (для этого проводится эксперимент, в ходе которого поршни сначала доводят до очень высоких температур, а потом резко охлаждают; в ходе эксперимента литые поршни в среднем выдерживали около 400 циклов, тогда как кованые – 2500);
• основное достоинство – это уменьшенный вес кованых поршней, который при сравнении снижается примерно на 40-50 г; хотя на первый взгляд это очень низкая цифра, в реальной работе она имеет огромнейшее значение;
• при нагревании кованого поршня практически не происходит тепловое расширение; таким образом, до каких температур ни поднималась бы температура в процессе работы, поршень практически не меняет своих размеров; все это возможно благодаря наличию в структуре таких поршней кремния.
При всех этих характеристиках кованые поршни являются идеальным вариантом для тех, кто проводит тюнинг своего двигателя и увеличивает его мощность на несколько лошадиных сил. С таким поршнем двигатель будет работать бесперебойно и не приведет к неприятным неожиданностям в виде аварий.
Как делают кованые поршни: знакомимся с технологий производства
Когда мы слышим словосочетание «кованый поршень», сразу же представляется картина, где кузнец при помощи молота выбивает поршни для автомобильных двигателей. На самом деле ковка в их изготовлении не применяется, и тем более ручная. Для получения поршней данного типа используется специальная технология – жидкостная или же изотермическая штамповка.
При жидкостной штамповке разогретый до необходимой температуры сплав алюминия с кремнием заливается в матрицу нужных размеров. Далее при помощи пуансона остывающий металл сжимают, выполняя эту операцию с заданной скоростью, что позволяет получить изделие высокого качества, без наличия воздушных пузырьков и микротрещин.
Интересно знать! Основным материалом, из которого производятся поршни для автомобильных двигателей, является алюминиевый сплав (далеко не всегда к нему добавляется калий) и серые чугуны.
Как же делают кованые поршни методом изотермической штамповки? В этом случае предварительно изготавливаются заготовки поршней, которые повторно разогревают и подвергают прессованию, то есть штампуют. При этом процесс работ и всех рабочих инструментов (матрицы и пуансона) поддерживается на одном температурном уровне — +495±5°С. По качеству получаемой продукции и жидкостный, и изотермический методы производства кованых поршней являются идентичными.
Литые или кованые поршни: что выбрать для своего автомобиля?
Чем отличаются кованые поршни от обычных? В первую очередь, своей высокой выносливостью. Поэтому, если речь идет о спортивных, форсированных и тюнингованных двигателях, то на них, безусловно, должны присутствовать именно кованые поршни.
Как мы уже упоминали выше, литые поршни всегда имеют некоторые дефекты, которые в нормальных условиях эксплуатации автомобиля совсем не проявляются. Но если такой поршень установить на спортивный кар с форсированным двигателем, из-за своего тяжелого веса поршень сразу же нагреется до очень высоких температур (вызывая при этом нагревание и других деталей автомобильного двигателя).
После этого может активно начаться процесс разрушения детали, поскольку под действием высокой температуры микротрещины начнут расширяться, становясь причиной раскола поршня. Нередко в таких случаях поршни попросту прогорают.
Важно! Используемые для производства литых поршней сплавы обладают плохой жаропрочностью и под действием температуры около 350°С способны сильно расширяться, что также негативно отражается на работе двигателя.
Тем не менее, литой поршень – это самый оптимальный вариант для обычного автомобиля, как по стоимости, так и по своему качеству. При обычных условиях эксплуатации и отсутствии вмешательства в мощностные характеристики двигателя, он может обеспечить такой же срок службы, как и кованые поршни на спортивных автомобилях. Таким образом, если вы не собираетесь модернизировать двигатель своего автомобиля – не стоит прибегать к установке кованых поршней.
Немного о недостатках кованых поршней для авто
Кованые поршни из-за сложности производства имеют достаточно высокую стоимость. Но на этом финансовые расходы при установке кованого поршня не завершаются, поскольку для этого вам еще необходимо будет нанять высококвалифицированного специалиста, который смог бы подогнать поршень под двигатель вашего автомобиля, да и увеличить его мощностные характеристики. Но если ваша цель заключается именно в повышении мощности авто – такие затраты будут вполне оправданными.
Иных недостатков у данного вида изделий нет. При установке на авто они будут гарантировать вам надежность службы и отсутствие проблем при эксплуатации на повышенных скоростях. Но, в любом случае, вам придется самостоятельно принять решение касательно того, стоит ли тратить деньги на такой поршень, или же можно продолжать езду на литом.
Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.