Schmiedekolben für verschiedene Automarken

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-02-19 13:34

Viele Technologien werden aus dem Motorsport in die Automobilindustrie transferiert. Die dort verwendeten Lösungen und Teile gelten als Beispiele für Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit, wie beispielsweise Schmiedekolben. Die auf der Verwendung dieser Teile basierende Kraftfahrzeugtechnik gehört zu den Beispielen für den Einsatz von Sportlösungen in zivilen Fahrzeugen.

Definition

Kolben werden durch ovale Buchsen dargestellt, die sich in einer vertikalen Ebene innerhalb der Zylinder bewegen und das Kraftstoff-Luft-Gemisch komprimieren. Je nach Produktionstechnologie werden diese Teile in Guss- und Schmiedeteile unterteilt. Schauen wir sie uns genauer an.

Funktionsmerkmale

Kolben des ersten Typs sind in den meisten Autos verbaut, da sie im Alltag gut funktionieren und für die Bedürfnisse der meisten Nutzer ausreichen. Schmiedekolben sind für erhöhte Belastungen ausgelegt und werden daher in Sport- und Rennwagen eingesetzt. Das heißt, das Design und die Merkmale dieses Teils werden basierend auf den Betriebsbedingungen bestimmt.

Der intensivste Faktor, der die Kolben beeinflusst, wennMotorbetrieb ist Temperatur. Es führt zu einer ungleichmäßigen Ausdehnung des Metalls: Es erscheint mehr parallel zur Achse des Kolbenbolzens und weniger in der Ebene der Schwingung der Pleuelstange. Dadurch kommt es zu einem ungleichmäßigen Kontakt des Kolbens mit dem Zylinder, wodurch der Verschleiß beschleunigt wird. In kritischen Fällen kommt es zum Fressen und zum Festklemmen der genannten Teile, wodurch der Motor blockiert.

Außerdem werden die Kolben von der Trägheitskraft und dem Druck beeinflusst, der durch die Gase im Zylinder erzeugt wird.

Produktionstechnik

Wie der Name schon sagt, werden Gusskolben in Metallgusstechnik hergestellt. Als Ausgangsmaterial wird eine Silizium-Aluminium-Legierung verwendet. Es wird in eine Matrix gelegt, die eine ovale Form ergibt. Dann wird das Teil an den Zylinder angepasst. Der Rock ist in einer optimalen tonnenförmigen Form gefertigt. Um die Hochtemperaturbeständigkeit zu gewährleisten, ist der Kolben von innen mit thermisch ausgleichenden Stahleinlagen ausgefüllt

Im Gegensatz zu Gusskolben werden Schmiedekolben in Stanztechnik hergestellt. Wende isotherme oder flüssige Methoden an.

Im ersten Fall wird die Matrize mit geschmolzenem Metall gefüllt und mit einem Stempel mit einer bestimmten Geschwindigkeit verformt. Auf diese Weise wird ein qualitativ hochwertiges Werkstück erh alten. Die Endbearbeitung erfolgt maschinell.

Für die isotherme Stanztechnik werden vorgefertigte Teile verwendet. Sie werden aus einem Stab gewonnen, der aus Aluminium mit hohem Siliziumgeh alt besteht und durch eine Matrize gepresst wird, wodurch die Struktur des Metalls verbessert wird. Poren entfernen. Anschließend wird das in der Matrize auf 450 °C erhitzte Werkstück mit einer hydraulischen Presse im Hochgeschwindigkeitsverfahren gestanzt. Diese Technologie besteht darin, eine Kraft von 250 Tonnen auf die Matrix auszuüben, während ihre Temperatur auf einem konstanten Niveau geh alten wird. Das Ergebnis sind präzise, hochwertige Teile.

Hauptparameter

Für eine kompetente Auswahl der in Frage kommenden Teile für ein Auto werden deren Parameter mit den Merkmalen des Motors korreliert. Im Folgenden sind die Hauptmerkmale von Schmiedekolben aufgeführt:

1. Motormodell. Am einfachsten ist es, Teile basierend auf der Motormarke auszuwählen, da die Hersteller solche Produkte normalerweise für bestimmte Motormodelle herstellen. Beachten Sie jedoch, dass sie in diesem Fall für Serienmotoren ausgelegt sind. Das heißt, wenn irgendwelche Motorparameter geändert werden, z. B. Zylinder aufgebohrt werden, passen die dafür ausgelegten Kolben nicht. Dann werden sie nach anderen Parametern ausgewählt (in diesem Fall vor allem nach Größe).
2. Größe. Bei der Auswahl der Teile müssen Sie deren Durchmesser mit dem Durchmesser des Zylinders korrelieren und dabei die Wärmeausdehnung berücksichtigen.
3. Kompressionsverhältnis. Die technischen Parameter der Kolben geben einen bestimmten Wert dieses Indikators an, für den sie ausgelegt sind. Wenn der Motor nicht auf Lager ist, muss dies ebenfalls berücksichtigt werden.
4. Messe. Der Wert dieses Kolbenparameters wird unten diskutiert. Generell gilt, je leichter sie sind, desto besser.
5. Macht. Die technischen Parameter der Kolben geben den maximalen Leistungswert an, für den ihr Sicherheitsspielraum ausreicht. Teile sollten nicht installiert werdenbei einem Motor mit hoher Leistung, da übermäßige Belastungen zu deren beschleunigtem Verschleiß und Zerstörung führen können.

Unterschiede zu Gusskolben

Gusskolben sind das Standardanalog der betrachteten Teile. Sie funktionieren einwandfrei bei Standardmotoren, sind aber aus vielen Gründen nicht für Hochleistungsaggregate geeignet. Erstens zeichnen sie sich durch eine hohe Masse aus. Zweitens haben gegossene Kolben eine suboptimale Form. Drittens weisen diese Teile ab Werk Mängel auf, die durch Lunker, Fremdeinschlüsse, unsichtbare Blasen dargestellt werden und im normalen Betrieb in Standardaggregaten nicht auftreten.

Eine Leistungssteigerung führt jedoch zu einer Erhöhung der Belastungen (Temperatur und Druck) auf viele Elemente des Autos, vor allem auf den Motor. Unter solchen Bedingungen können diese Defekte zum Reißen oder Verbrennen des Kolbens führen. Dies kann zum Beispiel nach dem Einbau einer Kurbelwelle mit einem nicht standardmäßigen Kurbelradius passieren.

Vorteile

Der positive Einfluss von Schmiedekolben auf die Motorparameter liegt vor allem an ihrem geringen Gewicht. Das Gewicht eines solchen Teils ist im Durchschnitt 50 g geringer als das gegossene Analogon. Zum Beispiel bieten VAZ-Schmiedekolben eine Gewichtsersparnis von 400-600 g im Kit, wodurch Sie die Trägheitskräfte im Zylinder reduzieren können. Dadurch steigt die Drehzahl, die mechanischen Verluste sinken und die Leistung steigt. Außerdem wirken Trägheitsbelastungen auf andere Elemente des Kurbeltriebs, wie Kurbelwelle, Pleuel uLiner. Das heißt, seine Gesamtressource steigt.

Außerdem unterscheiden sich Schmiedekolben von Gusskolben durch eine höhere Härte. Dieser Indikator beträgt 120-130 Einheiten, während er für zivile Analoga 80-90 Einheiten beträgt.

Außerdem zeichnen sich diese Teile durch eine erhöhte Festigkeit und Beständigkeit gegen Temperatureinflüsse aus. In Bezug auf die Temperaturwechselbeständigkeit sind sie gegossenen Pendants also um das 5-6-fache überlegen. Dadurch h alten geschmiedete Kolben 2500 Heiz-Kühlzyklen aus, zivile Modelle nur 400.

Durch den verringerten Wärmeausdehnungskoeffizienten konnte der thermische Sp alt zwischen Zylinder und Kolben auf 0,05-0,06 mm reduziert werden.

Form

Schmiedekolben sind speziell geformt, um Gewicht zu sparen. Gleichzeitig wirkt sich die Verwendung eines T-Profils nicht auf den Ölverbrauch aus.

Darüber hinaus produzieren einige Hersteller aufgrund ungleichmäßiger Wärmeausdehnung (mehrheitlich parallel zur Achse des Kolbenbolzens) ovale Modelle, die senkrecht zur Achse des Kolbenbolzens stehen. Somit nimmt das Teil beim Erhitzen eine runde Form entsprechend der Form des Zylinders an. Dadurch wird sichergestellt, dass sie eng aneinander liegen, die Last gleichmäßig auf die Oberflächen verteilen und das Eindringen von Gasen aus dem Brennraum in das Kurbelgehäuse begrenzen.

Fehler

Der Hauptnachteil von Schmiedekolben im Vergleich zu Gusskolben sind die hohen Kosten, sowohl für die Teile selbst als auch für den Einbau. Die hohen Kosten für Kolben sind fälligdie Komplexität der Produktion. Darüber hinaus müssen Sie ernsthaft Geld für ihre Installation ausgeben. Dies liegt daran, dass solch komplexe Arbeiten nur professionellen Handwerkern anvertraut werden sollten und in diesem Fall nicht nur installiert, sondern auch die Details angepasst werden müssen.

Außerdem sollen Schmiedekolben das Auto lauter machen als die Originalgussteile. Dies gilt jedoch nur für ein k altes Auto. Dieses Merkmal wird durch Unterschiede in den Ausdehnungskoeffizienten erklärt. Darauf aufbauend wird bei Schmiedekolben das Spiel zur Zylinderwand geringfügig vergrößert. Daher läuft ein k alter Motor mit solchen Teilen lauter. Wenn sich jedoch nach dem Aufwärmen die Kolben ausdehnen und somit der Temperaturunterschied abnimmt, lässt das Geräusch nach.

Bewerbung

Wie aus dem oben Gesagten deutlich wird, werden Schmiedekolben für leistungsgesteigerte Motoren verwendet. Diese Details wirken sich auf viele Eigenschaften von Aggregaten aus. Sie verbessern sowohl die Leistung als auch die Zuverlässigkeit.

Relevanz

Die Zweckmäßigkeit der Verwendung von Schmiedekolben anstelle von Gusskolben wird in erster Linie durch die Besonderheiten der Verwendung des Autos bestimmt. Gussteile reichen für den täglichen Gebrauch. Geschmiedete Analoga werden normalerweise beim Tunen des Motors installiert. Außerdem ist ihre Verwendung auch in diesem Fall nicht immer ratsam.

Solche Teile werden am häufigsten beim Aufladen von Motoren mit geringer Leistung verwendet. Standardteile einiger Sportmotoren haben ausreichende Ressourcen für eine nicht extreme SteigerungEnergie. Daher sind solche Teile für VAZ-Motoren am häufigsten (z. B. Schmiedekolben für Niva und Schmiedekolben für Priora).

Diese Teile werden nicht nur für Autos verwendet. Sie können Schmiedekolben in ein Motorrad einbauen. Auch das Tuning von Sportmodellen ist weit verbreitet. Manchmal werden auch einfache Motorräder modifiziert. Einige bauen zum Beispiel Schmiedekolben auf dem Ural ein.

Grundsätze der Anwendung und Kosten

Häufig werden die betreffenden Teile beim Einbau eines Turboladers verwendet. Darüber hinaus ist ihre Verwendung in vielen Fällen eine notwendige Voraussetzung für die Aufrechterh altung der Motorressource, da dies die Temperatur und die Belastung der Teile erhöht, was häufig zum Durchbrennen der Kolben führt. Geschmiedete Turbokolben werden meist in Kombination mit einer anderen Kurbelwelle und H-förmigen Pleueln verwendet.

In jedem Fall muss während der Installation sichergestellt werden, dass die Schürze und der Boden des beschriebenen Teils gekühlt werden. Dazu Ölspritzdüsen einbauen.

Der Preis für Niva-Schmiedekolben (Satz) beginnt beispielsweise bei 4.500 Rubel. Für inländische Motorräder kosten sie weniger.