пространство
профессионалов
авторемонта

Новые технологии Federal-Mogul

27 ноября 2015

Federal-Mogul Powertrain, подразделение компании Federal-Mogul Holdings Corporation (NASDAQ: FDML), разработало новые поршневые кольца для двухтактных дизельных двигателей, которые значительно сокращают расход масла и, как следствие, уменьшают загрязнение морской среды. Благодаря запатентованной геометрии поверхности новые поршневые кольца eWAVE® более равномерно распределяют масло по стенкам цилиндров и лучше защищают сам поршень при меньшем расходе смазочного материала.

«eWAVE — первое поршневое кольцо, которое равномерно распределяет масло по всей поверхности цилиндра, предотвращая локальный разрыв масляной пленки, улучшая герметичность камеры сгорания, уменьшая износ и обеспечивая более равномерный нагрев гильзы», — объясняет Ричард Миттлер (Richard Mittler), старший специалист подразделения анализа, разработки продукции и технологии производства Federal-Mogul по продуктам «поршневые кольца и гильзы цилиндров». «Что означает, что количество масла, подаваемого в цилиндр, можно значительно уменьшить. Такое решение способствует снижению уровня выбросов углерода и уменьшению эксплуатационных расходов, поскольку в двухтактных двигателях смазка выбрасывается вместе с отработавшими газами».

Технология разработки поршневых колец для двухтактных двигателей фактически не отличается от принципа создания колец для четырехтактных двигателей: в обоих случаях поток масла из картера омывает всю окружность кольца. Однако в двухтактных двигателях объем моторного масла, поступающего на поверхность гильзы цилиндра, пропорционален нагрузке на двигатель. Поданное масло распределяется по стенкам цилиндра неравномерно.

Поскольку не существует технологии равномерного распределения масла, то подается избыточное количество масла, чтобы компенсировать возможный недостаток масла. Излишки масла выталкиваются вниз по направлению к окнам цилиндра. Это означает, что около 30–40 % поданного масла уходит в систему выпуска отработавших газов, не выполняя никакой полезной функции.

Геометрия поршневого кольца eWAVE обеспечивает разность давления вдоль окружности, что создает направленный поток масла на стенках цилиндра в процессе возвратно-поступательного движения поршня и обеспечивает равномерное образование масляной пленки. Это достигается за счет изменения положения точки на окружности, вокруг которой кольцо поворачивается в своей канавке при обратном движении поршня. Испытания показали, что кольцо eWAVE распределяет масло на площади, примерно в 10 раз большей по сравнению с кольцами, которые имеют обычный профиль и направляют вдоль окружности менее 1 % потока масла.

«Длительные испытания, проводившиеся с 2013 года на нескольких судах с различными технологиями подачи масла, подтвердили экономические и экологические преимущества поршневых колец eWAVE, — рассказывает Миттлер. — Тестирование, длившееся более 8000 часов, продемонстрировало увеличение износостойкости при одновременном снижении расхода масла на 20 %, сокращении эксплуатационных расходов и уменьшении вредного воздействия на морскую среду».

Конструктивные элементы поршневого кольца eWAVE можно адаптировать под определенные типы и расположение форсунок, двигатели с различным числом тактов и разной частотой вращения.

После 6000 часов наработки на тестовом судовом двигателе на первом и втором поршневых кольцах с технологией eWAVE® четко видна волнистость поверхности.

Результат проверки масляной пленки для стандартных поршневых колец показывает, что на поверхности гильзы возле нижней мертвой точки (НМТ) нераспределенное масло формирует «масляный нос» и не обеспечивает смазывания.

В ходе тестирования масляной пленки было установлено, что поршневые кольца eWAVE® смазывают в 10 раз большую площадь по сравнению со стандартными деталями. Видимые потеки масла отсутствуют, что свидетельствует о предотвращении потери масла.

В поршневом кольце eWAVE® осевое положение центра вращения изменяется несколько раз вдоль длины окружности.