(仔細)控制摩擦力
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(仔細)控制摩擦力

不管我們喜不喜歡,摩擦現像都伴隨著所有運動的機械元件。 這種情況與發動機沒有什麼不同,即活塞和活塞環與氣缸內側的接觸,即與他們光滑的表面。 正是在這些地方發生了有害摩擦造成的最大損失,因此現代驅動器的開發人員正試圖通過使用創新技術盡可能地減少它們。

不僅僅是溫度                                                                                                                        

要充分了解發動機中普遍存在的條件,只需輸入火花發動機循環中的值,達到 2.800 K(約 2.527 攝氏度)和柴油(2.300 K - 約 2.027 攝氏度) . 高溫會影響所謂的氣缸活塞組的熱膨脹,該氣缸活塞組由活塞、活塞環和氣缸組成。 後者也會因摩擦而變形。 因此,有必要有效地將熱量帶入冷卻系統,並確保在各個氣缸中運行的活塞之間的所謂油膜具有足夠的強度。

最重要的是密封性。    

本節最能反映上述活塞組功能的本質。 可以說活塞和活塞環以高達 15 m/s 的速度沿氣缸表面移動! 難怪如此重視確保氣缸工作空間的密封性。 為什麼如此重要? 整個系統中的每一次洩漏都會直接導致發動機機械效率的降低。 活塞和氣缸之間間隙的增加也會影響潤滑條件的惡化,包括最重要的問題,即在相應的一層油膜上。 為了最大限度地減少不利摩擦(以及單個元件的過熱),使用增加強度的元件。 目前使用的創新方法之一是減輕活塞本身的重量,在現代動力裝置的氣缸中工作。                                                   

NanoSlide - 鋼和鋁                                           

那麼,如何在實踐中實現上述目標呢? 例如,梅賽德斯使用了 NanoSlide 技術,該技術使用鋼活塞代替常用的所謂增強鋁。 鋼製活塞更輕(它們比鋁製活塞低 13 毫米以上),除其他外,還可以減少曲軸配重的質量,並有助於提高曲軸軸承和活塞銷軸承本身的耐用性。 這種解決方案現在越來越多地用於火花點火和壓縮點火發動機。 NanoSlide 技術有哪些實際好處? 讓我們從頭開始:梅賽德斯提出的解決方案涉及鋼活塞與鋁外殼(氣缸)的組合。 請記住,在發動機正常運行期間,活塞的工作溫度遠高於氣缸表面。 同時,鋁合金的線膨脹係數幾乎是鑄鐵合金的兩倍(目前使用的氣缸和缸套大多是由後者製成)。 使用鋼質活塞-鋁製外殼連接可以顯著減小活塞在氣缸中的安裝間隙。 顧名思義,NanoSlide 技術還包括所謂的濺射。 氣缸軸承表面的納米晶塗層,顯著降低了其表面的粗糙度。 然而,就活塞本身而言,它們是由鍛造的高強度鋼製成的。 由於它們比鋁製同類產品低,因此它們還具有較低的整備質量。 鋼製活塞為氣缸的工作空間提供了更好的密封性,通過提高其燃燒室的工作溫度直接提高了發動機的效率。 這反過來又轉化為點火本身的更好質量和燃料-空氣混合物的更有效燃燒。  

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