Кованые поршни.

Кованые поршни это элемент тюнинга, который прочно вошёл в нашу автомобильную жизнь, сейчас практически любой автомобильный тюниг проект предусматривает замену штатной поршневой группы на кованный либо литой вариант поршней подходящих под требования заказчика. Сегодня мы остановимся на кованых поршнях.

Поршень ДВС – это ключевой элемент процесса в двигателе внутреннего сгорания, поршень представляет собой «втулку»,  которая двигается вверх и в низ, в нутрии каждого цилиндра сжимая воздушно-топливную смесь воспламеняемую свечой зажигания, образовавшаяся в результате этого энергия проворачивает коленвал,  который в свою очередь подаёт мощность на колёса. Поршень имеет овальную форму.

В современном моторе поршни одни из самых нагруженных деталей. Рост максимальных оборотов двигателя заставляет бороться за массу шатунно-поршевой группы. Чем легче поршень, тем меньше он под действием боковых сил инерции прижимается к поверхности цилиндра, а значит, меньше будут механические потери и выше мощность, а так же максимально допустимые обороты двигателя. При снижении массы поршень приобретает оригинальную форму и утрачивает простоту.

При нагреве металл поршня расширяется, причём поршень расширяется неравномерно – больше в направлении, параллельном оси поршневого пальца, и меньше – в плоскости качения шатуна. Происходит это потому что металла в области бобышек-приливов под поршневой палец – больше, и по этому если, предположим, поршень был бы цилиндрическим в холодном состоянии, то при нагреве до рабочей температуры он станет овальным. Во-вторых, юбка поршня при работе двигателя тоже нагревается не равномерно, и тоже примет изогнутую «корсетную» форму. Точно так же ведёт себя и конусная юбка поршня двигателя. Всё это приводит к сокращению пятна контакта поршня с поверхностью цилиндра, повышенному износу, а в худшем случае – задиру, прихватыванию поршней и заклиниванию двигателя. Помимо нагрева деформация поршня происходит под давлением газов и сил инерции. Для нормальной работы поршень должен быть как можно легче, прочнее и как можно меньше изменять свою форму при нагреве и других вышеперечисленных  воздействиях.

Технология изготовления кованых поршней.

Точное название процесса изготовления не «ковка», а изотермическая штамповка. Заготовку поршня получают из высококремнистого алюминиевого прутка (содержание кремния 10-18%) прошедшего многократную протяжку через фильеры,  выдавливанием без плавления – единственным ходом пресса при постоянной температуре от 420-495 градусов в зависимости от производителя.

Естественно, что штамповка это не последний этап производства кованого поршня, после штамповки следует:

— Остывание отштампованной заготовки (1 час)

— Заготовку дважды подвергают нагреву для придания устойчивости металлу

— Заготовке придают определённую форму на токарном станке для дальнейшей обработки.

— В заготовке по бокам просверливают отверстия для подачи масла, которое смазывает поршень в процессе работы

— Обработка на токарном станке для придания необходимого диаметра, а так же нарезание канавок для маслосъемных и компрессионных колец.

— Прорезание отверстия для поршневого пальца.

— Облегчение поршня на фрезерном станке

— Придание необходимой формы «куполу поршня» или рабочей зоне, вырезание вытеснителя или «цековок» для клапанов.

— Срезание тончайшего слоя металла на токарном станке с «юбки» поршня для того что бы при нагреве поршень мог увеличиться в размере без опасности «прихвата» юбки к стенкам цилиндра.

— Нарезка отверстий для смазки поршневого пальца

— Гравировка на рабочей зоне поршня модели и даты производства детали.

— Ручная обработка острых кромок на ленточном шлифовальном станке.

— Обработка посадочного места поршневого пальца на металлорежущем станке.

— Мойка готовых поршней специальным раствором.

— Сушка под воздушной пушкой.

Всё поршень готов для использования!

По сравнению с литыми поршнями «ковка» легче и одновременно прочнее, форма кованого поршня оптимальна для форсированных двигателей, склонность к прогару меньше. Твёрдость кованых поршней 120-130 ед. по Бриннелю против 80-90 ед. у обычных литых. Термоциклическая стойкость выше в 5-6 раз. Если литые поршни до появления первых трещин выдерживают в среднем 400 испытательных циклов «нагрев-охлаждение», то кованные (штампованные) 2500 циклов. Кроме того стандартный жигулёвский поршень весит 376-380 гр., а кованый поршень на 40-80 гр. легче. Так же кованые поршни избавлены от таких дефектов литых поршней как: каверны, пузырьки, вкрапления инородных тел, которые невидны глазу и которые не выявить даже при самом тщательном осмотре. Наличие этих дефектов может быстро привести к тому, что на высоконагруженном ДВС поршень прогорит или даст трещину. При изготовлении кованых поршней возникает проблема невозможности запрессовки в поршень термокомпенсирующих вставок и вследствие этого необходимость в более тщательном подборе профиля поршня, а так же соблюдение зазора при его монтаже в цилиндр.

На данный момент изготовлением кованых поршней в России занимаются 5-6 предприятий, купить их можно в большинстве крупных тюнинг магазинов по цене от 8000р за распространённые модели, а так же заказать оригинальный комплект у производителя по цене от 10000р.

В завершении статьи хочу отметить, что использование кованых поршней в тюниг проектах себя полностью оправдывает, как с точки зрения качества, так и сточки зрения удобства. А широкий выбор комплектующих и возможность их изготовления на заказ позволяет удовлетворить самые изысканные требования заказчика.

Среди известных мне крупных Российских производителей кованых поршней отмечу:

НПО «Авиатехнология» (МАМИ) большой выбор готовых изделий для автомобилей ВАЗ

АМС-Сервис (Бушланов) изготовление комплектов кованых поршней на заказ

СТИ большой выбор готовых изделий, а так же работа на заказ.

Среди зарубежных производителей отмечу:

MAHLE

CP Pistons

Текст Михаил Шевченко

При подготовке статьи использованы материалы:

www.kartuning.ru

www.zr.ru

ВИДЕО ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОВАНОГО ПОРШНЯ ПОЛНЫЙ ЦИКЛ

ФОТО1-2,4-7,10-12,14-15

Кованые поршни
Login