Поршни с черным напылением

Виды покрытия для поршней двигателя, их преимущества и актуальность применения

Технологии автопроизводства развиваются стремительными темпами. Одной из главных задач разработчиков является обеспечение защиты элементов двигателя.

Для защиты таких компонентов как поршни предусмотрено использование специальных покрытий. Они бывают разного типа, в зависимости от используемых компонентов, и выполняют различные функции.

Автомобилисты закономерно интересуются, каким бывает покрытие поршней, для чего его используют и есть ли смысл в применении подобных решений.

Виды покрытия

Всего можно выделить 2 основных типа покрытия. Это молекулярные и керамические.

В первом случае привязка состава к поверхности происходит на молекулярном уровне. Во многом это напоминает металлизацию. Главным преимуществом называют способность к механическому отражению тепла. Молекулы высоких температур отталкиваются от защитного покрытия и почти его не нагревают.

Керамическое покрытие завоевало популярность за счёт превосходных изолирующих свойств. Материал способен поглощать тепло, делая это верхним слоем.

Как раз верхние слои поршней выступают как основные меры защиты. Они удерживают в себе тепло, не позволяют ему проникать глубже в структуру материала. Керамическая обработка способствует увеличению отдачи, то есть повышается мощность ДВС. Исследования наглядно показали, что прирост по мощности может составлять 4-8%.

Изолирующее покрытие, которое наносится на поршневые головки, снижает риски возникновения повреждений при детонации двигателя.

Современные термостойкие покрытия успешно реализуются на различных двигателях. В основном это форсированные моторы, силовые агрегаты гоночных машин и болидов.

Теперь стоит отдельно взглянуть на используемые в автомобильных двигателях покрытия для защиты и увеличения ресурса поршней.

Молекулярное покрытие

Как уже отмечалось ранее, молекулярное покрытие позволяет обеспечить связывание защитного слоя и поверхности поршня на молекулярном уровне. В итоге поверхность становится максимально твёрдой, отлично отражает тепло.

У каждого производителя свои запатентованные составы для создания молекулярного покрытия. Но в основном речь идёт об использовании нитрида титана. Его часто можно встретить на юбке поршня, поскольку такое покрытие даёт целый ряд эксплуатационных преимуществ.

Нет смысла углубляться в сам процесс покрытия. Обычному автомобилисту достаточно лишь знать некоторые свойства этого материала:

Плавление состава наступает только при температуре около 3200 градусов Цельсия. Это делает покрытие максимально термоустойчивым. Тем самым слой длительное время удерживается на внутренних поверхностях.
Нитрид титана также характеризуется повышенной термодинамической устойчивостью. Это крайне полезное свойство, поскольку за счёт него обеспечивается высокий уровень защиты при детонации двигателя.
Высокий уровень твёрдости. Это свойство передаётся на поршень, он служит дольше, надёжнее и не теряет свои эксплуатационные характеристики.

Учитывая всё выше сказанное, нитрид титана действительно эффективен и полезен в качестве протекторного покрытия для поршней двигателя.

Керамическое покрытие

Керамика уже обладает несколько иными свойствами. Это изолирующий материал. То есть керамика может поглощать тепло в слоях, которые находятся возле поверхности.

Используя керамический слой на поршне, создаётся высокоэффективный изолятор. Он удерживает на себе тепло и не позволяет ему проникать вглубь материала. За счёт тепла внутри двигателя применяемое покрытие из керамики для поршней способствует увеличению внутреннего давления. Это ведёт к созданию дополнительного усилия на поршни, и в итоге наблюдается прирост мощности.

Эксперты проводили испытания, тестируя гоночные силовые агрегаты. В среднем на них отмечался прирост по мощности в пределах от 4 до 8%.

Применение молибдена

Как и в случае с использованием титанового покрытия, молибденовые составы обеспечивают защиту от сильного перегрева. Материал способен снизить сопротивление стенок блока цилиндров. В итоге на стенках не образуются царапины и задиры.

Автовладелец при желании или необходимости может самостоятельно обработать детали ДВС с помощью молибденового протекторного состава.

Есть в продаже продукция, разового применения которой хватает для езды в течение нескольких лет или до пробега в 50 тысяч километров. У производителя предусмотрена чёткая инструкция, которую важно строго соблюдать.

Антифрикционные покрытия

Использование антифрикционных покрытий для поршней актуально для достаточно серьёзного тюнинга двигателя.

Антифрикционные составы не защищают от термической нагрузки, а используются как смазка длительного действия для элементов цилиндропоршневой группы.

В основном встречаются антифрикционные составы на основе графита или тефлона.

Про тефлоновый слой мнение совершенно разное в обществе автолюбителей. Многие сравнивают тефлоновое покрытие для деталей двигателя и тефлон, который наносится на сковороды. В действительности здесь есть своя логика. Тефлон не обладает высоким уровнем стойкости к повышенным температурам. А двигатель работает только в таких условиях.

Применение тефлона является скорее временным. Материал имеет отличные антифрикционные свойства. Актуально использовать на новых моторах в период притирки. Обычно слой тефлона наносится ещё с завода автопроизводителем. Поскольку материал отличается повышенным скользящим эффектом, это позволяет деталям двигателя лучше и быстрее приработаться. Затем слой тефлона попросту сгорает, не нанося никакого вреда внутренним компонентам ДВС.

Графитовое напыление выполняет аналогичные функции. То есть это состав для применения на ранних этапах тюнинга. Устанавливая новые компоненты мотора, либо полностью меняя двигатель, внутренние поверхности обрабатывают графитовыми составами. Они ускоряют приработку поршней и стенок цилиндров. В итоге элементы лучше скользят, не появляются задиры, царапины. Правильная приработка деталей играет огромную роль в создании оптимальной работы силового агрегата.

В чём преимущества

Спорить с эффективностью поршней, покрытых специальными составами, бессмысленно. Это давно доказано и подтверждено фактами.

Применяя подобные решения, можно добиться следующих преимуществ:

улучшается взаимная работа трущихся поверхностей;
ускоряется притирка и приработка поршня и цилиндра;
обеспечивается защита от высокотемпературных перегрузок;
снижается уровень вреда поршню при детонации двигателя;
создаётся защитный слой, способный справиться с длительной высокотемпературной нагрузкой.

Добиться таких преимуществ можно, использовав подходящий вариант покрытия поршней. Наносятся они своими руками либо с помощью специалистов.

Стоит ли использовать

Это главный вопрос, на который каждый автомобилист должен ответить сам.

Польза и эффективность специального покрытия находится вне всякого сомнения. Но проблема в том, что нанесение такого слоя процедура достаточно дорогая и сложная, требующая демонтажа мотора и его разборки.

В настоящее время покрытие поршней получило наиболее широкое распространение в гоночных автомобилях, на спортивных машинах и на авто, которые являются серьёзным тюнинг-проектом с прицелом на максимальное увеличение мощности. Чтобы справиться с такими нагрузками, поршню нужна дополнительная защита. И протекторные покрытия с этим прекрасно справляются.

Что же касается гражданского транспорта, то здесь потребности в подобных мерах нет. Для начала учтите, что автопроизводители на этапе сборки уже вносят специальное покрытие, необходимое для эффективной приработки деталей. Наносить его повторно уже не имеет смысла. А доработка путём обработки нитридом титана или керамикой крайне дорогая и технически сложная. Обычные автомобили не работают при таких нагрузках, чтобы нуждаться в подобной защите.

Источник статьи: http://drivertip.ru/osnovy/raznovidnosti-pokrytiya-porshney-dvigatelya.html

Покрытия для поршней: ТОП-3 популярных материалов

Антифрикционные покрытия (АФП) появились на рынке смазочных материалов относительно недавно, но уже успели завоевать популярность благодаря способности работать в таких условиях, в которых традиционные масла, пасты и пластичные смазки неэффективны.

АФП обладают повышенной устойчивостью к износу в условиях продолжительного трения, поэтому используются для обработки сопряженных поверхностей различных узлов скольжения.

Качественные покрытия имеют минимальный коэффициент трения, структуру, обеспечивающую антисхватывание поверхностей и возможность быстрой приработки.

В данной статье мы обратились к сравнению покрытий для поршней – сегодня, когда автомобильная промышленность активно развивается и двигатели становятся все более совершенными, такие составы становятся все более востребованными.

Теперь использовать АФП могут не только специализированные автопредприятия, но и сервисные компании, спортивные команды и обычные автовладельцы.

Покрытия для поршней позволяют защитить эти важнейшие детали от задиров и износа, ускорить приработку, снизить трение, возникающее в зоне контакта юбки со стенками цилиндра. АФП повышает несущую способность сопряженных поверхностей и обеспечивает их смазывание на весь срок службы поршней.

Чтобы облегчить выбор покрытия для поршней, мы составили рейтинг наиболее известных материалов.

MODENGY Для деталей ДВС

Это единственное покрытие для деталей ДВС в аэрозольном баллоне, которое отверждается при комнатной температуре (методом воздушной сушки). Содержит дисульфид молибдена высокой степени очистки и графит. Диапазон рабочих температур от -70 до +260 °C.

Антифрикционное твердосмазочное покрытие (АТСП) MODENGY Для деталей ДВС предназначено для нанесения на юбки поршней бензиновых и дизельных двигателей, коренных подшипников коленвала, втулок, распредвалов в ДВС. Подходит также для восстановления зазора в дроссельной заслонке, шлицевых, резьбовых соединений и других пар трения металл-металл в двигателе.

Состав обладает высокой несущей способностью, отличными противозадирными свойствами, длительным сроком службы. Он не разрушается под воздействием моторного масла, эффективно снижает потери на трение и предотвращает скачкообразное движение.

Высочайшие эксплуатационные характеристики покрытия MODENGY Для деталей ДВС уже оценили крупнейшие автозаводы, на которых оно используется при массовом производстве поршней. Пример – в следующем видеоролике.

Покрытие MODENGY имеет очень удобную аэрозольную фасовку в баллоны с точно настроенными параметрами распыления. Работа с ними не требует особых навыков и дополнительного оборудования, что позволяет использовать АТСП в бытовых условиях.

Один баллон вмещает 210 мл средства. Этого количества хватает на 1 м 2 площади поверхности. На юбке поршня покрытие выглядит эстетично, слой имеет одинаковую толщину, потеки отсутствуют (см. фото ниже).

Несомненным преимуществом АТСП MODENGY Для деталей ДВС является простая технология его нанесения и сушки: покрытие легко распыляется из баллона и способно отверждаться на воздухе при комнатной температуре.

Подобные составы других производителей не имеют аэрозольных фасовок и высыхают только при нагреве в печах, поэтому для работы с ними требуются сложное оборудование и специальные навыки.

Фасовки

Molykote D-10-GBL

Антифрикционное покрытие с графитом и полиамид-имидным связующим, отверждаемое при нагреве. Диапазон рабочих температур от -40 до +340 °C.

Molykote D-10-GBL используется для поршней двигателей и зубчатых зацеплений автомобильной техники, в тяжелонагруженных узлах трения скольжения промышленного оборудования: в поршнях компрессоров, пневматических и гидравлических приводов, насосов, в подшипниках скольжения нефтедобывающего оборудования.

Данное АФП может также применяться в качестве антикоррозионного токопроводящего покрытия в бытовой технике, в качестве антиаварийной смазки узлов, покрытых маслом или иным смазочным материалом.

Molykote D-10-GBL препятствует заеданию, схватыванию и скачкообразному движению поверхностей трения, предупреждает их абразивный износ вследствие проникновения пыли. Покрытие не смывается водой, не разрушается под воздействием химически агрессивных сред, исключает частое повторное нанесение.

Ниже — реальное фото поршня с нанесенным на него покрытием Molykote.

Molykote D-10-GBL обладает хорошими эксплуатационными характеристиками, однако предназначено в целом для промышленного применения. Использование данного покрытия в частной практике ограничено его фасовкой и методами нанесения. В виде аэрозоля состав не выпускается, консистенция «жидкой сметаны» позволяет наносить его только одним способом — трафаретной печатью. Отверждается данное АФП только при нагреве в печи.

Таким образом, потребность в специальном оборудовании и навыках, а также высокая цена Molykote D-10-GBL не позволяет ему стать лидером рейтинга.

Фасовки

МС 2000

Суспензия дисульфида молибдена на полимерной основе, отверждаемая при нагреве. Диапазон рабочих температур от -50 до +200 °C.

Покрытие МС 2000 предназначено для нанесения на юбки поршней ДВС, вал-втулочные подшипники скольжения, направляющие скольжения, закрытые и открытые зубчатые передачи, цепные передачи. Подходит для резьбовых, шлицевых, шпоночных соединений и регулировочных клиньев.

По заверению производителя данный состав предотвращает схватывание, повышает плавность работы деталей, защищает их от износа и коррозии. В качестве методов нанесения покрытия названы практически все, включая ручной (кистью) и распыление.

Для нанесения из краскопульта материал, который имеет довольно густую консистенцию, нуждается в разбавлении растворителем или техническим изопропиловым спиртом. Однако пропорций производитель не указывает, поэтому метод распыления применить не получится.

Мы попробовали нанести МС 2000 на поверхность юбки поршня кистью. В результате получили покрытие очень низкого качества: слой неравномерной толщины, с наплывами и неоднородной структурой. Реальное фото смотрите ниже.

Поршень, покрытый МС 2000, использовать не рекомендуется, однако более качественно нанести состав не представляется возможным.

С сушкой МС 2000 также справится не каждый: сложная многоступенчатая операция с использованием печи, большого количества времени и особых навыков во многих случаях невозможна.

Опытным путем доказано, что данный состав имеет плохую адгезию, что не оправдывает усилий, необходимых для его нанесения и полимеризации.

При всех прочих недостатках МС 2000 имеет очень маленькую фасовку (объем 20 грамм).

Источник статьи: http://vils.ru/articles/pokrytiya-dlya-porshney-top-3-populyarnykh-materialov/