Поршень из керамики

ТЕХНИКА

/НОВИНКИ

ПОРШЕНЬ ИЗ КЕРАМИКИ

МОЖНО ЛИ СКРЕСТИТЬ АВТОМОБИЛЬ С КОСМИЧЕСКИМ КОРАБЛЕМ?

РУБРИКУ ВЕДУТ / АЛЕКСАНДР БУДКИН, АЛЕКСЕЙ ВОРОБЬЕВ-ОБУХОВ, МАРИЯ ИЛЬИНА, АНТОН ЧУЙКИН

Оказывается, не только можно, но и полезно. Эффект такого синтеза наглядно демонстрируют инженеры российского предприятия "Интеллект-Авто". Разработанная для тепловой защиты космического челнока "Буран" волокнистая керамика нашла свое применение в производстве автомобильных поршней.

В прошлом космический, материал представляет собой подобие губки. Тонкие, но очень прочные керамические волокна, переплетаясь между собой, формируют "скелет". Свободное пространство между волокнами занимает воздух. Объемное соотношение двух субстанций - 10% керамических волокон и 90% "пустоты". Если эту "пустоту" заполнить... алюминиевым сплавом - получим металл, армированный керамическим волокном. У такого материала в несколько раз (!) увеличивается износостойкость, в 1,5-2 раза снижается коэффициент температурного расширения, на 10-15% возрастает предел прочности. Для того, чтобы заполнить волокнистый материал алюминием, применяют метод жидкой штамповки. Расплавленный металл сжимается мощным прессом до 2000 бар и остывает, оставаясь под давлением внутри пресс-формы. При таком методе полностью исключаются пористость и некоторые другие дефекты литья.

Что дает новый поршень двигателю? Как минимум, больший ресурс цилиндро-поршневой группы и сохранение работоспособности в более тяжелых режимах. Но главное - возможность усовершенствовать конструкцию поршня: уменьшить зазоры в жаровом (верхнем) поясе, "поднять" первое поршневое кольцо и сократить общую высоту поршня. Два первых мероприятия позволяют снизить термонагруженность поршня и концентрацию продуктов неполного сгорания (углеводородов) в отработавших газах. Уменьшение высоты, а значит, и массы - снизить инерционные нагрузки на двигатель и высоту блока цилиндров. Применение поршней с керамическими волокнами на дизелях в большинстве случаев позволяет отказаться от нирезистовой вставки под первое поршневое кольцо и существенно повысить работоспособность поршней с полуразделенной камерой сгорания.

А теперь самое главное: такие поршни уже делают! Пока мелкими сериями - на заказ. Но при необходимости объем производства может быть доведен до 6 тыс. шт. в месяц. Спортсменам необычные поршни пришлись по нраву, уже есть первые победы. Разработаны и опробованы изделия для серийных вазовских машин, идут совместные работы с Заволжским моторным заводом. Не исключены продажи технологии заинтересованным в этом предприятиям.

Поршни для "Самары", изготовленные методом жидкой штамповки без керамических волокон, можно купить в магазине.