Меню

Что означает кованые поршня

Кованые и литые поршни: в чём разница?

Как правило, для спортивных автомобилей в первую очередь создают различные усовершенствования. Чтобы двигатель мог выдержать большие нагрузки, кузов был крепким, а сам спорт кар — безопасным. Постепенно усовершенствования переходят из спортивного мира в мир обычных машин. Одними из таких модернизированных деталей являются поршни. Сегодня мы поговорим о двух вариантах изготовления поршней: кованом и литом. В чём же разница, а в чём отличия?

Первое, о чём хочется сказать, это цена. Поршни кованого типа отличаются более высокой ценой в отличие от литых. Следовательно, для того, чтобы установить кованые поршни нужно точно понимать, зачем вам это, да и нужно ли вообще увеличивать мощность авто.

Эффективность поршня во многом зависит от его веса. Это значит, что лёгкий поршень создаёт минимум инерции в цилиндре. Отсюда следует возрастание мощности двигателя, и соответственно оборотов. С помощью особой конструкции разработчикам удалось сделать поршень более лёгким.

Какой тип поршня лучше?

Как известно любителям автомобилей, кованые поршни ставят не на все машины. Обычно такой тип поршня предпочитают владельцы тюнингованных, форсированных и спортивных каров, поскольку эти автоагрегаты требуют наличия усиленных элементов в своей конструкции. А вот с конвейера автомобили выходят в стандартизированном варианте.

Поршни литого типа частенько изобилуют микродеффектами, не доставляющими хлопот в обычной эксплуатации автотранспорта. Но как только машина начинает двигаться в усиленном режиме, и нагрузка на ДВС и все системы автомобиля увеличивается, поршень может дать трещину и даже прогореть. Ещё такое бывает, когда коленвал установлен с увеличенным радиусом кривошипа.

Повышение температуры так же ведёт к изменениям в поршнях. Эти детали попросту могут деформироваться, если достигается 300 и более градусов. Поэтому, в кованом варианте поршня используется алюминий с повышенным содержанием кремния. Что повышает устойчивость к высоким температурам, уменьшает процент расширения и увеличивает прочность детали.

Технология производства

Литой поршень изготавливают, как логически понятно, путём литья металлической массы в специальную форму. В качестве сырья служит алюминий, в который добавляется определённое количество кремния. Чтобы уменьшить влияние высоких температур на деталь в центр поршня добавляют стальные вставки.

Для производства кованых поршней используется метод штамповки. Штамповка для поршней проводится жидкая и изотермическая. Оба этих способа гарантируют надёжность и качество свежеизготовленной детали.

Помимо очевидных достоинств кованых поршней, их минусом является цена. При этом литые детали так же хорошо могут справляться со своими обязанностями, если их не подвергать запредельным нагрузкам, и к тому же очевидным плюсом выступает низкая стоимость детали.

Источник статьи: http://car.ru/journal/soveti/12511-kovanyie-i-lityie-porshni-v-chem-raznitsa/

Что даст установка кованых поршней в двигатель

Ряд технологических особенностей автопрома заимствован из автомобильного спорта. Используемые в нем решения и элементы представляют собой надежные и весьма производительные образцы, одним из которых считаются кованые поршни. Они представляют собой овальные втулки, которые двигаются вертикально в цилиндрах, сжимая смесь топлива и воздуха.

Что лучше – кованый поршень или литой?

Такие поршни являются более подходящими для мощных транспортных средств. Следует заметить, что стоимость их гораздо выше, чем литых аналогов. И если вы приняли решение выполнить тюнинг мотора, установив дорогую деталь, рекомендуется разобраться в необходимости существенного повышения существующей мощности автомобиля.

Считается, что поршни всегда находятся под большой нагрузкой. От их качественного состояния будет полностью зависеть результативность мотора. Да и лишний вес, с которым так сражаются изготовители, играет немаловажное значение.

Особенности поршней

Кованый поршень предназначен для работы под высокими нагрузками, по этой причине его применяют на спортивных и гоночных транспортных средствах. Проще говоря, конструктивные и иные особенности этой детали определяются особенностями ее функционирования. Самым интенсивно воздействующим на поршни фактором во время работы мотора считается температурный режим. От ее воздействия металл расширяется неравномерно.

Такое явление больше проявляется по пальцевой оси поршня и в меньшей степени – по плоскости, в которой качается шатун. От этого поршень с цилиндром соприкасаются неравномерно, что значительно ускоряет изнашивание. В ситуациях, близких к критическим, образуются задиры, указанные детали прихватываются, что вызывает заклинивание ДВС. Кроме температуры, на поршни влияют инерционна сила и давление, которое создается в цилиндре газами.

Читайте также:  Воздушный поршень для пневматики

Особенности изготовления

Кованые поршни могут называться штампованными, потому что изготавливаются именно по такой технологии. В производстве заготовка создается из особых сплавов методами изотермического или жидкого штампования. В них имеются различия, но положительные результаты гарантируются в любом случае.

При изготовлении жидкой штамповки матрица наполняется металлом, применяется пуансон, помогающий деформировать сплав в строгом соответствии с необходимой скоростью. Такая штамповка одноразового типа дает возможность создать полуфабрикат высокого качественного уровня, который в последующем доводят до необходимых параметров, применяя механический способ обработки.

Во втором случае необходима заранее подготовленная заготовка. Ее получают обжатием через фильеру особых прутьев, изготовленных из алюминия, содержащего в себе много кремния. Данная методика позволяет избавиться от пор внутри металла, сделать его структуру лучше.

Далее матрица вместе с заготовкой подвергается нагреву, после чего деталь можно штамповать на гидравлическом прессе. Большие усилия необыкновенно преобразуют деталь. Одновременно с этим постоянный температурный режим помогает равномерно заполнить форму, от чего зависит качество детали.

Кованый поршень не только не имеет раковин и трещинок, но и является более твердым. Весит он на 50 грамм меньше своего аналога, отлитого в заводских условиях. Целый комплект уменьшает вес двигателя внутреннего сгорания на пятьсот грамм.

Такая разработка считается настоящим прорывом в выпуске машин для спортивных гонок, так как в полной мере отвечает существенным нагрузкам в момент состязаний. Эти же кованые поршни используют в форсированных моторах. Они реже прогорают, так как отличаются значительной термоциклической устойчивостью.

Параметры кованых поршней

Чтобы правильно подобрать данную деталь для машины, следует соотнести ее параметры с характеристиками мотора:

  1. модель – легче всего выбрать деталь по марке ДВС, потому что изготовителями в большинстве случаев создаются изделия по определенным модификациям двигателей. И если цилиндры расточены, то предназначенные для них поршни по своим расчетным показателям не подойдут. В данном случае их следует выбирать по размерам;
  2. размер – выбирая поршень, необходимо соотносить его диаметр с размером цилиндра, принимая во внимание возможное расширение от воздействия температурного режима;
  3. сжатие – в технических характеристиках поршней указывается конкретное значение этого показателя;
  4. масса – чем меньше вес поршней, тем лучше это для мотора;
  5. мощность – на мотор необходимо ставить поршни, соответствующие по запасу прочности. В противном случае, можно ускорить изнашивание и полное разрушение.

Основные отличия от литых аналогов

Такие поршни хорошо работают на обычных моторах, но по определенным причинам для двигателей повышенной мощности считаются непригодными. Масса их несколько выше кованых деталей, да и форма не оптимальна. Литые поршни, изготовленные в заводских условиях, имеют скрытые дефекты, которые во время стандартных условий эксплуатации проявиться не могут.

Но увеличение мощности влечет за собой повышение нагрузочных усилий, которые в первую очередь воздействуют на сам мотор. В этих условиях дефекты приводят к тому, что поршень может прогореть или треснуть.

Отрицательные моменты кованых поршней

Основным недостатком кованого элемента считается его стоимость. Она довольно существенная, зависит от сложности производственного процесса. Еще один недостаток – расходы, связанные с услугами профессионального специалиста по установке поршней.

Многие считают, что кованые поршни придают машине шумность. Но это утверждение относится к машине, которая еще не прогрета. Такая особенность объясняется просто – различиями в коэффициентах на расширение. Из-за этого для кованого поршня следует увеличить зазор между стенками цилиндра. При увеличении температуры поршень расширится, зазор уменьшится, убрав неприятный шум.

Применение

Зачастую данные детали используют при монтаже турбонаддува. Кроме того, в некоторых случаях их применение считается единственным условием, чтобы сохранить ресурс мотора, ведь температура увеличивается, да и нагрузочные усилия на детали растут, что часто считается причиной прогорания поршня. Кованый поршень, как правило, применяется в комплекте с другим коленчатым валом и шатунами, имеющими форму «Н».

Необходимо помнить, что использование кованого поршня определяется в первую очередь особенностями эксплуатации транспортного средства. Для повседневных поездок вполне можно обходиться литыми деталями.

Читайте также:  Поршень приоры группа е

Видео

Источник статьи: http://autoiwc.ru/tuning/kovanie-porshni.html

C чем «едят» кованые поршни?

Конечно же, вам не раз приходилось встречать на дороге рычащие автомобили, которые лихо перестраиваются из ряда в ряд, а как только появляется свободное пространство, они, что называется, уходят в точку. Причём их вид никоим образом не намекает на спортивность. Они попросту доработаны, или, как уже стало у нас модным, тюнингованы. Так вот, кованые поршни относятся именно к тюнингу, точнее, к доработке двигателя.

Чем отличаются кованые поршни от обычных?

Твердость кованых поршней примерно в полтора раза выше обычных, а термическая стойкость выше раз в ! Также у кованых поршней лучше износостойкость от воздействия тепловых и ударных нагрузок. Причём эта стойкость выше примерно в 5 раз. Ну и такой параметр: кованые поршни немного, процентов на , легче обычных. К слову, меньший вес поршней также немного увеличивает мощность двигателя.

Для чего нужны кованые поршни?

Основная область применения кованых поршней — автоспорт и тюнинг. После форсирования двигателя поршневая группа начинает испытывать повышенные нагрузки. И стандартная поршневая просто не выдерживает их, происходит разрушение кривошипа. Поэтому после увеличения мощности двигателя надо ставить кованые поршни.

Что будет, если кованые поршни поставить на атмосферный двигатель?

Разницы нет. Наличие или отсутствие турбонаддува практически не влияет на принятие решения об установке тех или иных поршней. Другое дело, что нельзя устанавливать поршни от атмосферного двигателя на турбированный.

Нужна ли расточка двигателя?

При установке новых поршней в двигатель решение о необходимости расточки зависит от состояния цилиндра, его износа, диаметра, а также от размера поршня. Если поршень помещается в цилиндре с допустимым зазором, то ничего растачивать не надо. Если поршень заметно меньше цилиндра, то его надо менять. Если поршень больше цилиндра, цилиндр надо расточить. Стоит отметить, что невозможности установки термокомпенсирующих вставок нередко кованые поршни имеют высокий коэффициент расширения. Поэтому кованые поршни ставятся в цилиндр с большим зазором, чем обычные. Это позволяет поршням длительное время работать при очень высоких нагрузках. Но в обычных режимах поршни, которые слабо сидят в цилиндрах, когда двигатель холодный, влияют на топливную эффективность и увеличивают расход масла, токсичность выхлопных газов и т. д. Установочный тепловой зазор «соток» и громкий стук при прогреве — норма для мотора с коваными поршнями.

Резюме

Если вы используете автомобиль как транспортное средство для перемещения из точки А в точку Б, то не стоит тратиться на замену штатных поршней коваными. Тем более что заметного увеличения ресурса двигателя вы не получите. Но в случае, когда вашей целью стало увеличение мощности мотора, лучше поставить кованые. Главное при этом не нарваться на кустарную продукцию.

К достоинствам кованых поршней можно отнести их термическую стойкость, износостойкость от воздействия тепловых и ударных нагрузок, меньший вес.

Недостатками являются их высокая цена, более высокий коэффициент теплового расширения, чего поршень вставляется в цилиндр с большим зазором, что приводит к увеличению расхода масла, стуку двигателя при прогреве

Источник статьи: http://kolesa.kz/read/articles/2009/11/4452/

Зачем штампуют поршни

ЭКСКЛЮЗИВ ДЛЯ «ЗАРЯЖЕННЫХ» МАШИН

Кованые поршни. Для ценителей тюнинга эти слова звучат как магическое заклинание, да и простым автомобилистам наверняка доводилось слышать восторженные отзывы о подобных изделиях. Чем же кованые поршни лучше широко распространенных литых? В каких случаях их стоит применять?

Начнем с того, что обычные литые поршни прекрасно подходят для серийных моторов, а технология их изготовления — для массового производства. Если автомобиль для вас лишь средство доставки из пункта А в пункт Б, не стоит тратиться на замену штатных поршней коваными. Сказанное справедливо и в отношении капитального ремонта движка (о редких исключениях из правила речь пойдет ниже).

Другое дело — моторы форсированные, спортивные или тюнинговые. Они-то предъявляют повышенные требования к качеству комплектующих, в том числе поршней. Служившие верой и правдой стандартные поршни для этих двигателей тяжеловаты, а их форма неоптимальна. Кроме того, литье порой имеет невидимые глазу дефекты: каверны, пузырьки, вкрапления инородных тел, которые не выловить даже при тщательном контроле. При обычной эксплуатации они могут и не навредить. Но если, основательно доработав силовой агрегат, увеличить его мощность (и тем самым нагрузки), брак постарается заявить о себе: поршень внезапно прогорит, даст трещину и т. д. Владельцы «заряженных» отечественных машин подтвердят, что подобные казусы особенно часты при увеличении рабочего объема цилиндров путем установки коленвала с измененным радиусом кривошипа. В этом случае штатные поршни надо дорабатывать (торцевать), что явно не способствует увеличению их ресурса, привнося дополнительную слабину. Даже если деталь изготовлена идеально, отливка все-таки менее прочна, чем поковка, — сказывается разница в структуре.

Читайте также:  Поршень ремонтного размера иж юпитер 5

Итак, в форсированных моторах применение кованых поршней если уж не обязательно, то во всяком случае желательно. Но прежде чем говорить об их преимуществах, внесем ясность в терминологию. Точное название процесса не ковка, а изотермическая штамповка, поскольку заготовку поршня получают из прутка выдавливанием без плавления — единственным ходом пресса при постоянной температуре 495±5°С. И хотя в обиходе пользуются словом «ковка», нелишне представлять, что с ремеслом кузнеца-виртуоза, из-под молота которого появляется узорчатый дамасский клинок, изготовление поршней имеет мало общего. Для тех, кому интересны подробности технологического цикла, на фото представлены этапы изготовления детали. Как видите, процесс сложен, но позволяет получить изделие с выдающимися характеристиками.

По сравнению с литыми штампованные поршни легче и одновременно прочнее, их форма оптимальна для форсированных двигателей, склонность к прогоранию меньше. В подтверждение обратимся к цифрам. Твердость кованых поршней 120–130 ед. по Бриннелю против 80–90 ед. у обычных. Термоциклическая стойкость выше в 5–6 раз. Если литые до появления первых трещин выдерживают в среднем 400 испытательных циклов «нагрев-охлаждение», то штампованные — 2500. Кроме того, стандартный «жигулевский» поршень диаметром 79 мм весит 376- 380 г, а кованый — на 40 г легче.

В общем, не стоит убеждать в очевидном. Единственная загвоздка в том, что ипортные изделия слишком дороги. К кованому эксклюзиву от «Мале» без сотни-другой долларов не подступиться. Поэтому представители отечественных тюнинговых фирм и спортсмены нынче отовариваются в России. Процессом изготовления штампованных поршней у нас уже владеют несколько предприятий, из которых наиболее известное НПО «Автотехнология». Оно создано усилиями двух кафедр Московского технического университета (МАМИ). Производство мелкосерийное, его возможности небеспредельны: 9–10 тыс. поршней в месяц для «Автотехнологии» — потолок. Но пока удается выполнять все заказы, включая зарубежные. Иностранцы, кстати говоря, быстро поняли свою выгоду. У русских гибкое производство с уникальным парком станков, в сжатые сроки они могут спроектировать и изготовить, считай, любой поршень — для спидвейных мотоциклов, двухтактных картинговых и лодочных моторов, двигателей гоночных или антикварных автомобилей. При этом цены вполне доступные, а качество изделий высокое.

Вот тут впору вспомнить и о ремонте. Переборка «убитых» движков от иномарок редких моделей, снегоходов, водных мотоциклов и тому подобной техники доставляет владельцам массу хлопот. Так вот: воспроизвести единственный комплект поршней, отштамповав их в «Автотехнологии» (речь идет о полном цикле с чертежами, изготовлением оснастки и т. д.), зачастую дешевле, чем заказать оригинальные детали у зарубежных фирм.

Отрезанная от прутка таблетка вскоре превратится в поршень диаметром 84 мм для тюнингового двигателя VAZ 21083. А это уже заготовка, полученная изотермической штамповкой и прошедшая процедуру закалки.

Механической обработкой с заготовки убирают все лишнее, потом прорезают канавки под кольца.

Следующий этап — сверление отверстия под поршневой палец.

Овальный профиль поршня получают на уникальном станке бескопирным способом.

Далее — контроль с микронной точностью.

Чистовая расточка отверстий под палец. Снова уникальный станок с алмазными резцами, установленными на гидростатических опорах.

Поршни от «Автотехнологии» для ЗМЗ-406 (1);дизеля Т450Д (2); VAZ 2111 (3); VAZ 2112 с дугообразной юбкой (4); VAZ 21083 (5); VAZ 2112 с моликотовым покрытием (6); картинговых двигателей (7); гоночного мотора VAZ 2112 (8).

Источник статьи: http://www.zr.ru/content/articles/6896-zachem_shtampujut_porshni/

Adblock
detector