Fricción baixo control (coidadoso).
Queiramos ou non, o fenómeno da fricción acompaña a todos os elementos mecánicos en movemento. A situación non é diferente cos motores, é dicir, co contacto de pistóns e aneis co lado interior dos cilindros, é dicir. coa súa superficie lisa. É nestes lugares onde se producen as maiores perdas derivadas da fricción nociva, polo que os desenvolvedores de unidades modernas intentan minimizalas o máximo posible mediante o uso de tecnoloxías innovadoras.
Non só a temperatura
Para comprender plenamente que condicións prevalecen no motor, abonda con introducir os valores no ciclo dun motor de chispa, chegando a 2.800 K (uns 2.527 graos C) e diésel (2.300 K - uns 2.027 graos C) . As altas temperaturas afectan á expansión térmica do chamado grupo cilindro-pistón, formado por pistóns, aneis e cilindros. Estes últimos tamén se deforman debido á fricción. Polo tanto, é necesario eliminar eficazmente a calor do sistema de refrixeración, así como garantir a resistencia suficiente da chamada película de aceite entre os pistóns que operan en cilindros individuais.
O máis importante é a estanqueidade.
Esta sección reflicte mellor a esencia do funcionamento do grupo de pistóns mencionado anteriormente. Basta dicir que o pistón e os aneis do pistón móvense ao longo da superficie do cilindro a unha velocidade de ata 15 m/s! Non é de estrañar entón que se preste tanta atención a garantir a estanquidade do espazo de traballo dos cilindros. Por que é tan importante? Cada fuga en todo o sistema leva directamente a unha diminución da eficiencia mecánica do motor. Un aumento da brecha entre pistóns e cilindros tamén afecta o deterioro das condicións de lubricación, incluíndo o tema máis importante, é dicir. sobre a correspondente capa de película de aceite. Para minimizar a fricción adversa (xunto co superenriquecido dos elementos individuais), utilízanse elementos de maior resistencia. Un dos métodos innovadores que se están empregando actualmente é reducir o peso dos propios pistóns, traballando nos cilindros das unidades de potencia modernas.
NanoSlide - aceiro e aluminio
Como se pode, entón, acadar na práctica o obxectivo mencionado anteriormente? Mercedes utiliza, por exemplo, a tecnoloxía NanoSlide, que utiliza pistóns de aceiro en lugar do coñecido como aluminio reforzado. Os pistóns de aceiro, ao ser máis lixeiros (son máis de 13 mm máis baixos que os de aluminio), permiten, entre outras cousas, reducir a masa dos contrapesos do cigüeñal e contribúen a aumentar a durabilidade dos rodamentos do cigüeñal e do propio rodamento do pistón. Esta solución úsase cada vez máis en motores de ignición por chispa e ignición por compresión. Cales son os beneficios prácticos da tecnoloxía NanoSlide? Comecemos polo principio: a solución proposta por Mercedes pasa pola combinación de pistóns de aceiro con carcasas (cilindros) de aluminio. Lembre que durante o funcionamento normal do motor, a temperatura de funcionamento do pistón é moito maior que a superficie do cilindro. Ao mesmo tempo, o coeficiente de expansión lineal das aliaxes de aluminio é case o dobre que o das aliaxes de fundición (a maioría dos cilindros e camisas de cilindros utilizados actualmente están feitos destes últimos). O uso dunha conexión de carcasa de pistón de aceiro e aluminio pode reducir significativamente a holgura de montaxe do pistón no cilindro. A tecnoloxía NanoSlide tamén inclúe, como o propio nome indica, o chamado sputtering. revestimento nanocristalino na superficie de apoio do cilindro, o que reduce significativamente a rugosidade da súa superficie. Non obstante, en canto aos propios pistóns, están feitos de aceiro forxado e de alta resistencia. Debido ao feito de que son máis baixos que os seus homólogos de aluminio, tamén se caracterizan por un menor peso en vacío. Os pistóns de aceiro proporcionan unha mellor estanqueidade do espazo de traballo do cilindro, o que aumenta directamente a eficiencia do motor ao aumentar a temperatura de funcionamento na súa cámara de combustión. Isto, á súa vez, tradúcese nunha mellor calidade da propia ignición e nunha combustión máis eficiente da mestura combustible-aire.
