Слова «кованые поршни» для всех любителей тюнинга звучат как заклинание, наверное и простым автовладельцам частенько приходилось слышать положительные отзывы об этих деталях. Чем литые поршни, которые так распространены, проигрывают кованым? Что даст установка комплекта кованых поршней для ВАЗ? На эти вопросы мы ответим в нашей статье.
Стоит начать с того, что литые поршни отлично подойдут для серийных автомобилей, а технология, по которой их изготавливают, прекрасна для массового производства. В случае, если машина для вас это всего лишь средство передвижения, то вам не стоит тратиться на установку не дешевых кованых поршней. Сказанное нами будет справедливо и для капитального ремонта двигателя.
Совершенно другая ситуация, когда в вашей машине спортивный, форсированный или тюнингованый двигатель. Для них требуется повышенное внимание к качеству комплектующих, которые вы будете устанавливать, к ним относятся и поршни. Стандартные поршни, которые служили двигателю верой и правдой при форсировании становятся тяжеловатыми для новой системы, а их форма не так хорошо подходит. Помимо этого, в процессе литья могут появиться дефекты, которые не видимы глазу обывателя: вкрапления инородных тел, пузырьки, каверны, подобные отклонения можно не заметить даже при тщательном осмотре. Когда автомобиль эксплуатируется в обычном режиме, они могут быть совершенно безвредными. Однако если существенно увеличить мощность силового агрегата (соответственно увеличатся и нагрузки) брак может заявить о себе: поршень может внезапно дать трещину или погореть. Владельцы тюнингованых отечественных автомобилей ВАЗ могут вам подтвердить, что казусы такого рода это далеко не новость, особенно когда вы увеличиваете рабочий объем цилиндров через установку коленвала у которого увеличен радиус кривошипа. В таком случае, стандартные литые поршни надо будет дорабатывать путем торцевания, что естественно не способствует увеличению их прочности, а наоборот привносит дополнительную слабину. Если даже деталь будет изготовлена идеально, то процесс отливки не даст ей такой прочности как может дать ковка, тут скорее всего скажется разница в структуре.
В форсированных двигателях детали испытывают большие температурные и механические нагрузки, к примеру, дно поршня достигает температуры от 300 до 500 °C. Поэтому для производства поршней с повышенными характеристиками, процесс ковки производится из высококремнистых сплавов алюминия, подобные сплавы обладают более высокой прочностью к жаре, меньше расширяются, и вообще имеют более высокие характеристики по сравнению с обычными поршнями. Заготовки из подобных сплавов производятся используя более сложные технологии: изотермическая штамповка или жидкая штамповка. В первом варианте детали штампуются из мерных заготовок, которые получены из прута, предварительно обжатого через фильеру. Заготовка, матрица и пуансон разогревается до температур 350-500 °C, после чего начинается с заданной скоростью процесс штамповки. Во втором же случае, матрица заполняется расплавом металла, после чего пуансон его деформирует до достижения заданной формы. Структура металла заготовок для поршней, которые получены штамповкой, отличаются от литых тем, что она мелкодисперсная, в ней нет грубых внедрений кристаллов кремния. В результате чего такой материал штампованных поршней обладает более высокими механическими характеристиками не только при допустимой температуре, но и при повышенных нагрузках, когда температура поднимается до 250-350 °C. Из-за того что характеристики более прочные это позволяет придать поршню более «ажурный» вид, т.е он получается легче чем литой. Недостатками штампованных поршней является то, что они стоят не мало денег, и при их установке надо соблюдать более точные параметры, что требует обращения в автосервис, которое тоже выльется вам в копеечку.
Можно сказать, что если двигатель в вашей машине форсирован, то применение кованых поршней (на данном этапе времени стали очень популярны у автолюбителей поршни МАМИ) не то чтобы желательно, а обязательно. Однако перед тем как говорить чем они так хороши, стоит внести ясность в терминах. Точным названием процесса изготовления будет не ковка, а изотермическая штамповка, так как заготовку для поршня получают из прута посредством выдавливания без процесса плавления – единственным движением при постоянной температуре порядка 500 °C.
В сравнении в литыми, штампованные поршни не только намного прочнее, но и легче, форма их является оптимальной для двигателей после форсирования, а склонность к прогоранию на порядок меньше. Для подтверждения обратимся к цифрам. Кованые поршни имеют твердость 115–125 ед. по Бриннелю, в то время как в литых эта цифра равна 75-85 ед. Они могут выдерживать температурный режим в 5 раз превышающий температуру работы обычных поршней. На обычных двигателях первые трещины появляются в среднем через 500 циклов испытания «охлаждение - нагрев», штампованные же могут выдержать до 2500. Помимо всего прочего стандартный поршень на «Жигулях» весит примерно 380 грамм, кованый поршень такого же размера будет весить на 40гр. легче, что естественно существенно влияет на работу двигателя.
Путем проведенных опытов было доказано, что кованые поршни намного лучше противостоят ухабам и неровностям. Если в форсированном двигателе установить стандартные поршни, то после поднятия температуры сверх допустимой они начнут попросту плавиться. С коваными поршнями такого не произойдет.
Многие автолюбители понимают что, установив комплект кованых поршней для ВАЗ, поспособствует тому, что работа двигателя будет безупречной на протяжении очень долгого времени. Поршни - это одна из самых нагруженных и сложных деталей автомобилей. Поэтому и материалы, которые используются для их производства, рассчитаны на большие нагрузки.
