Kute tłoki dla różnych marek samochodów

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-02-19 18:17

Wiele technologii jest przenoszonych do przemysłu motoryzacyjnego ze sportów motorowych. Zastosowane tam rozwiązania i części traktowane są jako przykłady niezawodności i wydajności, takie jak kute tłoki. Technologia motoryzacyjna oparta na wykorzystaniu tych części należy do przykładów zastosowania rozwiązań sportowych w pojazdach cywilnych.

Definicja

Tłoki są reprezentowane przez owalne tuleje poruszające się w płaszczyźnie pionowej wewnątrz cylindrów i sprężające mieszankę paliwowo-powietrzną. Zgodnie z technologią produkcji części te dzielą się na odlewane i kute. Przyjrzyjmy się im bliżej.

Cechy działania

Tłoki pierwszego typu są montowane w większości samochodów, ponieważ dobrze sprawdzają się w codziennym użytkowaniu i są wystarczające dla potrzeb większości użytkowników. Kute tłoki są przeznaczone do pracy pod zwiększonymi obciążeniami, dlatego są stosowane w samochodach sportowych i wyścigowych. Oznacza to, że konstrukcja i cechy tej części są określane na podstawie warunków jej działania.

Najbardziej intensywny czynnik wpływający na tłoki, gdypraca silnika to temperatura. Prowadzi to do rozszerzania się metalu i nierównego: wydaje się bardziej równoległe do osi sworznia tłokowego i mniej w płaszczyźnie wychylenia korbowodu. W efekcie dochodzi do nierównomiernego kontaktu tłoka z cylindrem, w wyniku czego następuje przyspieszenie zużycia. W krytycznych przypadkach dochodzi do zatarcia, a wymienione części utkną, powodując zatarcie silnika.

Ponadto na tłoki oddziałuje siła bezwładności i ciśnienie wytwarzane przez gazy wewnątrz cylindra.

Technologia produkcji

Jak sama nazwa wskazuje, odlewane tłoki są wykonane przy użyciu technologii odlewania metalu. Jako materiał wyjściowy stosuje się stop krzemowo-aluminiowy. Umieszczony jest w matrycy, nadając jej owalny kształt. Następnie część jest dopasowywana do cylindra. Spódnica wykonana w optymalnym kształcie beczki. Aby zapewnić odporność na wysokie temperatury, tłok jest wypełniony od wewnątrz stalowymi wkładkami kompensującymi ciepło

W przeciwieństwie do tłoków odlewanych, tłoki kute są produkowane przy użyciu technologii tłoczenia. Zastosuj metody izotermiczne lub płynne.

W pierwszym przypadku matryca jest wypełniana roztopionym metalem i odkształcana z określoną prędkością za pomocą stempla. W ten sposób uzyskuje się obrabiany przedmiot o wysokiej jakości. Jego końcowa obróbka odbywa się mechanicznie.

Wstępnie przygotowane części są wykorzystywane w technologii tłoczenia izotermicznego. Otrzymywane są z pręta składającego się z wysokokrzemowego aluminium, sprasowanego przez matrycę, co poprawia strukturę metalu,usuwanie porów. Następnie detal rozgrzany w matrycy do 450°C jest tłoczony za pomocą prasy hydraulicznej metodą wysokoobrotową. Technologia ta polega na przyłożeniu siły 250 ton do matrycy, przy jednoczesnym utrzymaniu jej temperatury na stałym poziomie. Rezultatem są precyzyjne, wysokiej jakości części.

Główne parametry

W celu właściwego doboru rozważanych części do samochodu ich parametry są skorelowane z cechami silnika. Oto główne cechy kutych tłoków:

1. Model silnika. Najłatwiej jest wybrać części w oparciu o markę silnika, ponieważ producenci zwykle tworzą takie produkty dla niektórych modeli silników. Należy jednak pamiętać, że w tym przypadku są one przeznaczone do silników seryjnych. Oznacza to, że jeśli zmienią się jakiekolwiek parametry silnika, na przykład cylindry zostaną wywiercone, przeznaczone do tego tłoki nie będą pasować. Następnie dobierane są według innych parametrów (w tym przypadku przede wszystkim według rozmiaru).
2. Rozmiar. Przy doborze części należy skorelować ich średnicę ze średnicą cylindra, biorąc pod uwagę rozszerzalność cieplną.
3. Współczynnik kompresji. Parametry techniczne tłoków wskazują na pewną wartość tego wskaźnika, dla którego są przeznaczone. Jeśli silnik nie jest w magazynie, należy to również wziąć pod uwagę.
4. Msza. Wartość tego parametru tłoka omówiono poniżej. Ogólnie rzecz biorąc, im są lżejsze, tym lepiej.
5. Moc. Parametry techniczne tłoków wskazują na maksymalną wartość mocy, dla której ich margines bezpieczeństwa jest wystarczający. Części nie powinny być instalowanena silniku o wysokiej wydajności, ponieważ nadmierne obciążenia mogą prowadzić do ich przyspieszonego zużycia i zniszczenia.

Różnice w stosunku do tłoków odlewanych

Tłoki odlewane są standardowym odpowiednikiem rozważanych części. Działają prawidłowo na standardowych silnikach, ale z wielu powodów nie nadają się do jednostek napędowych o dużej mocy. Po pierwsze charakteryzują się dużą masą. Po drugie, odlewane tłoki mają nieoptymalny kształt. Po trzecie, te części fabryczne mają wady reprezentowane przez wgłębienia, obce wtrącenia, bąbelki, które są niewidoczne i nie pojawiają się podczas normalnej pracy w standardowych jednostkach napędowych.

Jednak wzrost mocy prowadzi do wzrostu obciążeń (temperatury i ciśnienia) wielu elementów samochodu, przede wszystkim silnika. W takich warunkach wady te mogą prowadzić do pękania lub spalania tłoka. Może się to zdarzyć np. po zamontowaniu wału korbowego o niestandardowym promieniu korby.

Korzyści

Pozytywny wpływ kutych tłoków na parametry silnika wynika przede wszystkim z ich niskiej masy. Waga takiej części jest średnio o 50 g mniejsza niż odlewanego analogu. Na przykład kute tłoki VAZ zapewniają oszczędność masy zestawu o 400-600 g. Pozwala to zmniejszyć siły bezwładności wewnątrz cylindra. W rezultacie wzrasta prędkość, zmniejszają się straty mechaniczne, a moc wzrasta. Ponadto obciążenia bezwładnościowe innych elementów mechanizmu korbowego, takich jak wał korbowy, korbowody iwkładki. Oznacza to, że zwiększa się jego całkowity zasób.

Ponadto kute tłoki różnią się od odlewanych większą twardością. Wskaźnik ten wynosi 120-130 jednostek, podczas gdy dla cywilnych analogów jest to 80-90 jednostek.

Ponadto części te charakteryzują się zwiększoną wytrzymałością i odpornością na działanie temperatury. Tak więc pod względem cyklicznej stabilności termicznej są 5-6 razy lepsze od odpowiedników odlewanych. Dzięki temu kute tłoki wytrzymują 2500 cykli grzania-chłodzenia, podczas gdy modele cywilne tylko 400.

Zredukowany współczynnik rozszerzalności cieplnej umożliwił zmniejszenie szczeliny termicznej między cylindrem a tłokiem do 0,05-0,06 mm.

Kształt

Kute tłoki są specjalnie ukształtowane w celu zmniejszenia masy. Jednocześnie zastosowanie profilu T nie wpływa na zużycie oleju.

Dodatkowo, ze względu na nierównomierną rozszerzalność cieplną (w większym stopniu równolegle do osi sworznia tłokowego), niektórzy producenci produkują modele owalne, prostopadłe do osi sworznia tłokowego. W ten sposób po podgrzaniu część nabiera okrągłego kształtu, zgodnie z kształtem cylindra. Zapewnia to ścisłe przyleganie do siebie, równomierne rozłożenie obciążenia na powierzchniach i ograniczenie przedostawania się gazów do skrzyni korbowej z komory spalania.

Wady

Główną wadą tłoków kutych, w porównaniu z odlewanymi, jest wysoki koszt, zarówno samych części, jak i instalacji. Wysoki koszt tłoków jest należnyzłożoność produkcji. Ponadto będziesz musiał poważnie wydać pieniądze na ich instalację. Wynika to z faktu, że tak złożonej pracy należy powierzyć tylko profesjonalnym rzemieślnikom iw tym przypadku konieczne będzie nie tylko zainstalowanie, ale także dostosowanie szczegółów.

Ponadto kute tłoki sprawiają, że samochód jest głośniejszy niż oryginalne odlewy. Dotyczy to jednak tylko zimnego samochodu. Tę cechę wyjaśniają różnice we współczynnikach rozszerzalności. Na tej podstawie w przypadku kutych tłoków prześwit ze ścianą cylindra jest nieznacznie zwiększony. Dlatego zimny silnik z takimi częściami pracuje głośniej. Jednak po rozgrzaniu, gdy tłoki rozszerzają się, a co za tym idzie różnica temperatur maleje, hałas cichnie.

Aplikacja

Jak wynika z powyższego, kute tłoki są używane w ulepszonych silnikach. Te szczegóły wpływają na wiele cech jednostek napędowych. Poprawiają zarówno wydajność, jak i niezawodność.

Trafność

O celowości stosowania tłoków kutych zamiast odlewanych decydują przede wszystkim specyfika użytkowania samochodu. Do codziennego użytku wystarczą części odlewane. Kute analogi są zwykle instalowane podczas strojenia silnika. Co więcej, nawet w tym przypadku ich stosowanie nie zawsze jest wskazane.

Takie części są najczęściej używane do wspomagania silników o małej mocy. Standardowe części niektórych silników sportowych mają wystarczające zasoby do nieekstremalnego wzrostumoc. Dlatego takie części do silników VAZ są najbardziej popularne (na przykład kute tłoki do Nivy i kute tłoki do Priory).

Te części są używane nie tylko w samochodach. Kute tłoki można zamontować na motocyklu. Tuning modeli sportowych jest również bardzo powszechny. Czasami modyfikowane są również proste motocykle. Na przykład niektórzy instalują kute tłoki na Uralu.

Zasady stosowania i koszt

Często omawiane części są używane podczas montażu turbosprężarki. Co więcej, w wielu przypadkach ich użycie jest warunkiem koniecznym utrzymania zasobu silnika, ponieważ powoduje to wzrost temperatury i obciążenia części, co często prowadzi do wypalenia się tłoków. Kute tłoki turbo są zwykle używane w połączeniu z innym wałem korbowym i korbowodami w kształcie litery H.

W każdym przypadku podczas montażu należy zapewnić chłodzenie fartucha i spodu opisywanej części. W tym celu zainstaluj dysze rozpylające olej.

Cena kutych tłoków Niva (komplet) zaczyna się na przykład od 4500 rubli. W przypadku motocykli krajowych będą one kosztować mniej.