Про технології компонентів ДВС частина 3
На прес-конференції «Новітні технології для екологічних двигунів» в Нюрнберзі говорилося і про підшипники ковзання, в автосервісної практиці іменованих вкладишами. В асортименті компанії Federal-Mogul вони представлені торговою маркою Glyco®.
Цей бренд з'явився не вчора, і навіть не позавчора, а набагато раніше - в кінці 19 століття. А если уж быть совсем точным – в 1897 году. Ось кілька віх з історії марки:
• 1937 рік - фірма Glyco стала найбільшим постачальником підшипників ковзання в Німеччині;
• 1974 року - завоювала титул найбільшого постачальника в Європі;
З торговою маркою Glyco® пов'язаний ряд патентів - як на нові матеріали, так і на технології. Досить назвати PVD (Physical vapor deposition) - спосіб зміцнення деталі, по-російськи іменований «осадження з парової фази». Він заснований на фізичному перенесення матеріалу за допомогою бомбардування поверхні газовими іонами. В результаті на деталі осідає зносостійкий і міцний шар, до того ж прекрасно пручається корозії.
У першій статті нашого невеликого «серіалу» ми говорили про концептуальний підхід Federal-Mogul до технологій двигунів внутрішнього згоряння. Це компактність, підвищення потужності, що знімається з одиниці об'єму, паливна економічність і екологічність, зокрема - зниження викидів CO2. Все сказанное охватывается одним весьма информативным термином downsizing. Яка роль у цій концепції відводиться вкладишів?
Почнемо з того, що при втіленні рішень downsizing робочі температури і навантаження зростають, і звичайні матеріали зі зростанням вимог вже не справляються. Зменшення ваги деталей двигуна загрожує деформаціями шатунів і блоку циліндрів, що викликає катастрофічне підвищення навантаження на корінні і шатунні підшипники колінчастого вала.
До цієї, в общем-то, конструкторсько-технологічної проблеми додається ще одна - екологічна, причому з грунтовним юридичним фундаментом. Справа ось у чому.
У виробництві вкладишів здавна застосовували свинцюваті бронзу. Свинець у складі цього сплаву підвищував антифрикційні властивості, поліпшував прірабативаемость і забезпечував корозійну стійкість підшипника.
Значить, потрібно бронза без вмісту свинцю? І при цьому зі збереженням всіх його корисних властивостей? «Зробимо», - вирішили фахівці Federal-Mogul і створили навіть не один, а кілька подібних сплавів, кожен для певного типу мотора. Але було у них і загальне властивість - все відповідали вимогам концепції downsizing, не шкодили природі і людині і легко утилізували. Покращилися і експлуатаційні властивості: зникла властива свинцю пористість, завдяки чому максимальна несуча здатність підшипника збільшилася на 20%.
Одне з таких рішень - «розумний» сплав G-488, який не містить свинцю. Точніше, це навіть не сплав, а композит, такий собі «листковий пиріг», в основі якого мідь, олово і нікель. Слой оловянно-медного сплава плавно переходит в оловянно-никелевую структуру. Що це дає? По-перше, «м'яку» приработку і практично ідеальні сполучення після її закінчення. По-друге, високу міцність вкладиша і завидний термін служби. «Родзинка» в тому, що при високих температурах частина олова «розсіюється», після чого починає працювати олов'яно-нікелевий шар, що володіє підвищеним ресурсом.
Описане технічне рішення реалізовано, зокрема, в підшипниках Glyco® Sputter. Треба думати, не дарма - недарма їх використовують імениті виробники двигунів. Ці вкладиші дуже довговічні, крім того, вони в два рази міцніше стандартних «колег». І ще: дана технологія відносно недорога, оскільки використовує не дороге напилення, а «бюджетний» електролітичний спосіб формування робочих шарів.
Йдемо далі. Система «старт-стоп». Вона по праву вважається перспективною, оскільки економить паливо і знижує емісію відпрацьованих газів, особливо на світлофорах і в міських пробках. «Старт-стоп» все частіше встановлюється на автомобілях і незабаром може стати стандартним обладнанням.
Можна і потрібно уникнути! Для цього інженери Federal-Mogul створили новий підшипник ковзання з полімерним покриттям, здатний короткочасно працювати без змащення і стабільно витримувати будь-які експлуатаційні навантаження в високофорсованих двигунах. Новинка отримала назву Glyco® IROX®.
Вкладиші з таким покриттям впевнено поглинають енергію удару, мають високу зносостійкість і забезпечують хорошу теплопровідність. А ще вони вміють «ловити» тверді чужорідні частинки, щоб ті не зашкодили шийки колінчастого вала.
Якщо в цифрах, то покриття Glyco® IROX® продовжує термін служби колінчастого вала і самого підшипника більш ніж в п'ять разів навіть в найскладніших умовах експлуатації - в тому числі і при наявності системи «старт-стоп». А ще покриття Glyco® IROX® дозволяє використовувати алюмінієві підкладки замість дорогих мідних. Це робить технологію рентабельною, а значить, ще більш привабливою.
І що в результаті? А в підсумку простий, в общем-то, висновок: сучасні підшипники ковзання не тільки вносять свою лепту в підвищення економічності і екологічності двигуна. Їх функції набагато ширше: завдяки їм конструктори двигунів можуть спокійно працювати над іншими деталями і вузлами з метою подальшого зменшення викидів CO2 і зниження витрати палива. А вже вкладиші не підведуть.