Чем отличаются кованые поршни от обычных
Перейти к содержимому

Чем отличаются кованые поршни от обычных

  • автор:

Кованые и литые поршни: в чём разница?

Кованые и литые поршни: в чём разница?

Комментарии: 0 29.04.2017 Как правило, для спортивных автомобилей в первую очередь создают различные усовершенствования. Чтобы двигатель мог выдержать большие нагрузки, кузов был крепким, а сам спорт кар — безопасным. Постепенно усовершенствования переходят из спортивного мира в мир обычных машин. Одними из таких модернизированных деталей являются поршни. Сегодня мы поговорим о двух вариантах изготовления поршней: кованом и литом. В чём же разница, а в чём отличия? Нюансы

Кованые и литые поршни: в чём разница? 3

Первое, о чём хочется сказать, это цена. Поршни кованого типа отличаются более высокой ценой в отличие от литых. Следовательно, для того, чтобы установить кованые поршни нужно точно понимать, зачем вам это, да и нужно ли вообще увеличивать мощность авто.

Эффективность поршня во многом зависит от его веса. Это значит, что лёгкий поршень создаёт минимум инерции в цилиндре. Отсюда следует возрастание мощности двигателя, и соответственно оборотов. С помощью особой конструкции разработчикам удалось сделать поршень более лёгким. Кованые и литые поршни: в чём разница? 4 Какой тип поршня лучше? Кованые и литые поршни: в чём разница? 5 Как известно любителям автомобилей, кованые поршни ставят не на все машины. Обычно такой тип поршня предпочитают владельцы тюнингованных, форсированных и спортивных каров, поскольку эти автоагрегаты требуют наличия усиленных элементов в своей конструкции. А вот с конвейера автомобили выходят в стандартизированном варианте. Поршни литого типа частенько изобилуют микродеффектами, не доставляющими хлопот в обычной эксплуатации автотранспорта. Но как только машина начинает двигаться в усиленном режиме, и нагрузка на ДВС и все системы автомобиля увеличивается, поршень может дать трещину и даже прогореть. Ещё такое бывает, когда коленвал установлен с увеличенным радиусом кривошипа. Повышение температуры так же ведёт к изменениям в поршнях. Эти детали попросту могут деформироваться, если достигается 300 и более градусов. Поэтому, в кованом варианте поршня используется алюминий с повышенным содержанием кремния. Что повышает устойчивость к высоким температурам, уменьшает процент расширения и увеличивает прочность детали. Технология производства Литой поршень изготавливают, как логически понятно, путём литья металлической массы в специальную форму. В качестве сырья служит алюминий, в который добавляется определённое количество кремния. Чтобы уменьшить влияние высоких температур на деталь в центр поршня добавляют стальные вставки. Для производства кованых поршней используется метод штамповки. Штамповка для поршней проводится жидкая и изотермическая. Оба этих способа гарантируют надёжность и качество свежеизготовленной детали. Итоги Помимо очевидных достоинств кованых поршней, их минусом является цена. При этом литые детали так же хорошо могут справляться со своими обязанностями, если их не подвергать запредельным нагрузкам, и к тому же очевидным плюсом выступает низкая стоимость детали.

Чем отличаются кованые поршни от обычных?

кованные поршни

Одним из наиболее распространенных вариантов тюнинга автомобилей является установка кованых поршней вместо стандартных литых.

Данный вид тюнинга никак не отображается внешне, но значительно влияет на характеристики автомобиля.

Итак, в чем же заключаются отличия кованых поршней от обычных литых, и почему все больше любителей тюнинга желают установить на свой автомобиль именно кованые поршни?

Отличие кованых поршней от литых

В первую очередь, следует понимать, что литые поршни – это массовый продукт, и их производители ориентированы, в первую очередь, на создание продукта, который будет хорошо держать баланс между ценой и качеством. Литые поршни не обладают какой-либо сверхвысокой устойчивостью к нагрузкам, но для того, чтобы отработать положенный срок эксплуатации в автомобиле, для которого они были созданы, литых поршней более чем достаточно.

Как правило, тюнингованные автомобили, помимо прочего, имеют повышенные технические характеристики, а вместе с ними повышаются и требования к надежности элементов, на которые будет приходиться нагрузка во время использования автомобиля. Когда двигатель автомобиля модифицирован, и имеет более высокую мощность, чем имел изначально, обычные литые поршни просто не выдерживают работы в нем, и со временем прогорают или затираются, тогда как более прочные кованые поршни легко выдерживают повышающуюся нагрузку.

Как изготавливаются кованые поршни

Как можно понять из названия, кованые изделия изготавливаются не литьем, как обычные поршни, а выковываются из специальной заготовки. При создании заготовок для кованых поршней используются сплавы алюминия, имеющие в своем составе высокое содержание кремния. В изделиях из подобного сплава, создаваемых методом обычного литья, неизбежно остаются воздушные поры, наличие которых приводит к уменьшению прочности изделия и ухудшению его стойкости к износу и перегреву.

Кованые поршни получают методом штамповки заготовок, в результате чего готовое изделие получается достаточно прочным, и имеет плотную, стойкую к нагрузкам структуру. Кованые поршни имеют перед литыми массу преимуществ, но есть и недостаток – их более высокая стоимость, но, если учесть тот факт, что кованые поршни устанавливаются на автомобили, двигатель которых тоже подвергся серьезным и дорогостоящим доработкам, стоимость установки кованых поршней на общем фоне уже не будет казаться дорогой.

Автор: Денис Кирсанов — Специалист по Автовыкупу с 10 летним опытом!

Для кого нужны кованые поршни и что это такое?

like

2 11 Августа 2016

Для кого нужны кованые поршни и что это такое?

  • Для кого нужны кованые поршни и что это такое?
  • Что собой представляют кованые поршни?
  • Почему автовладельцы отдают предпочтение кованым поршням: их достоинства
  • Как делают кованые поршни: знакомимся с технологий производства
  • Литые или кованые поршни: что выбрать для своего автомобиля?
  • Немного о недостатках кованых поршней для авто

star star star star star star star star star

Кованные поршни

До недавнего времени кованые поршни считались атрибутом только моторов спортивных суперкаров, которые эксплуатируются в очень жестких условиях. Тем не менее, с активным развитием среди автолюбителей тенденции осуществлять тюнинг обычных двигателей, возникла необходимость в замене литых поршней коваными и на обычных авто. В чем же заключаются преимущества таких поршней, и когда действительно их стоит устанавливать на авто – в этом и попытаемся разобраться ниже.

  • Что собой представляют кованые поршни?
  • Почему автовладельцы отдают предпочтение кованым поршням: их достоинства
  • Как делают кованые поршни: знакомимся с технологий производства
  • Литые или кованые поршни: что выбрать для своего автомобиля?
  • Немного о недостатках кованых поршней для авто

Что собой представляют кованые поршни?

—>Серийные моторы практически не оснащаются коваными поршнями. Обычно на них устанавливаются обычные литые, которые массово выпускаются на заводах. Почему так, если кованые поршни признаны более надежными? Во-первых, это связано с их стоимостью – производить литые и устанавливать на авто в разы дешевле, что привлекательно не только для производителей автомобильных двигателей, но и для их покупателей. Во-вторых, для ресурсов обычного автомобиля вполне хватает и литых поршней, которые демонстрируют очень хорошую и достаточно длительную работу.

Полезно знать! Поршни могут иметь разную форму и конструкцию. В частности, поршни могут быть одно- и двухсторонними. В последнем случае на изделии будут присутствовать сразу два днища.

Что же касается кованых поршней, то они непосредственно предназначены для установки на двигатели высокой мощности, детали которых подвергаются регулярному воздействию механических и температурных нагрузок. Основа кованых поршней – это максимально чистые сплавы алюминия, которые содержат в себе только кремний (около 12%). Благодаря этому во время производства поршней получается добиться более высокой прочности, которая обычно не свойственна алюминиевым изделиям.

Кованные поршни

По своей форме кованый поршень ничем не отличается от литого. Разница между ними заключается лишь в том, что при установке кованых поршней обычно используются облегченные варианты шатунов и шатунных пальцев. Связано это с тем, что в целом такие поршни отличаются сниженным весом, поэтому возникает необходимость и в снижении веса всей конструкции поршня.

Почему автовладельцы отдают предпочтение кованым поршням: их достоинства

Главный недостаток литых поршней – их большой вес и очень непрочная структура, которая под слишком большими нагрузками приводит к появлению серьезных сколов и трещин. Понятно, что при установке такого поршня на двигатель гоночного автомобиля, он может стать причиной серьезных аварий.

Кованые поршни лишены всех этих недостатков, поскольку они отличаются от литых не только своим составом, но и в первую очередь способом изготовления. В частности, к достоинствам таких поршней стоит отнести следующее:

• повышенная прочность изделий, которая возможна благодаря мелкодисперсной структуре металла, из которого они изготавливаются; прочность поршней сохраняется даже при температуре в 350°, чего точно не могут сделать привычные для нас литые поршни;

• в отличие от поршней, которые массово выпускаются на заводах и характеризируются твердостью всего в 80-90 единиц по Бриннелю, кованые обладают твердостью в 120-130 единиц, что в количественном эквиваленте говорит об их качестве;

Кованные поршни

• если опять же приводить сравнение литых и кованых дисков, то последние в 5-6 раз выигрывают по такому критерию как термоциклическая стойкость (для этого проводится эксперимент, в ходе которого поршни сначала доводят до очень высоких температур, а потом резко охлаждают; в ходе эксперимента литые поршни в среднем выдерживали около 400 циклов, тогда как кованые – 2500);

• основное достоинство – это уменьшенный вес кованых поршней, который при сравнении снижается примерно на 40-50 г; хотя на первый взгляд это очень низкая цифра, в реальной работе она имеет огромнейшее значение;

• при нагревании кованого поршня практически не происходит тепловое расширение; таким образом, до каких температур ни поднималась бы температура в процессе работы, поршень практически не меняет своих размеров; все это возможно благодаря наличию в структуре таких поршней кремния.

При всех этих характеристиках кованые поршни являются идеальным вариантом для тех, кто проводит тюнинг своего двигателя и увеличивает его мощность на несколько лошадиных сил. С таким поршнем двигатель будет работать бесперебойно и не приведет к неприятным неожиданностям в виде аварий.

Как делают кованые поршни: знакомимся с технологий производства

Когда мы слышим словосочетание «кованый поршень», сразу же представляется картина, где кузнец при помощи молота выбивает поршни для автомобильных двигателей. На самом деле ковка в их изготовлении не применяется, и тем более ручная. Для получения поршней данного типа используется специальная технология – жидкостная или же изотермическая штамповка.

При жидкостной штамповке разогретый до необходимой температуры сплав алюминия с кремнием заливается в матрицу нужных размеров. Далее при помощи пуансона остывающий металл сжимают, выполняя эту операцию с заданной скоростью, что позволяет получить изделие высокого качества, без наличия воздушных пузырьков и микротрещин.

Интересно знать! Основным материалом, из которого производятся поршни для автомобильных двигателей, является алюминиевый сплав (далеко не всегда к нему добавляется калий) и серые чугуны.

Как же делают кованые поршни методом изотермической штамповки? В этом случае предварительно изготавливаются заготовки поршней, которые повторно разогревают и подвергают прессованию, то есть штампуют. При этом процесс работ и всех рабочих инструментов (матрицы и пуансона) поддерживается на одном температурном уровне — +495±5°С. По качеству получаемой продукции и жидкостный, и изотермический методы производства кованых поршней являются идентичными.

Литые или кованые поршни: что выбрать для своего автомобиля?

Чем отличаются кованые поршни от обычных? В первую очередь, своей высокой выносливостью. Поэтому, если речь идет о спортивных, форсированных и тюнингованных двигателях, то на них, безусловно, должны присутствовать именно кованые поршни.

Литые поршни

Как мы уже упоминали выше, литые поршни всегда имеют некоторые дефекты, которые в нормальных условиях эксплуатации автомобиля совсем не проявляются. Но если такой поршень установить на спортивный кар с форсированным двигателем, из-за своего тяжелого веса поршень сразу же нагреется до очень высоких температур (вызывая при этом нагревание и других деталей автомобильного двигателя).

После этого может активно начаться процесс разрушения детали, поскольку под действием высокой температуры микротрещины начнут расширяться, становясь причиной раскола поршня. Нередко в таких случаях поршни попросту прогорают.

Важно! Используемые для производства литых поршней сплавы обладают плохой жаропрочностью и под действием температуры около 350°С способны сильно расширяться, что также негативно отражается на работе двигателя.

Тем не менее, литой поршень – это самый оптимальный вариант для обычного автомобиля, как по стоимости, так и по своему качеству. При обычных условиях эксплуатации и отсутствии вмешательства в мощностные характеристики двигателя, он может обеспечить такой же срок службы, как и кованые поршни на спортивных автомобилях. Таким образом, если вы не собираетесь модернизировать двигатель своего автомобиля – не стоит прибегать к установке кованых поршней.

Немного о недостатках кованых поршней для авто

Кованые поршни из-за сложности производства имеют достаточно высокую стоимость. Но на этом финансовые расходы при установке кованого поршня не завершаются, поскольку для этого вам еще необходимо будет нанять высококвалифицированного специалиста, который смог бы подогнать поршень под двигатель вашего автомобиля, да и увеличить его мощностные характеристики. Но если ваша цель заключается именно в повышении мощности авто – такие затраты будут вполне оправданными.

Иных недостатков у данного вида изделий нет. При установке на авто они будут гарантировать вам надежность службы и отсутствие проблем при эксплуатации на повышенных скоростях. Но, в любом случае, вам придется самостоятельно принять решение касательно того, стоит ли тратить деньги на такой поршень, или же можно продолжать езду на литом.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Что даст установка кованых поршней в двигатель

Для чего нужны кованые поршни

Ряд технологических особенностей автопрома заимствован из автомобильного спорта. Используемые в нем решения и элементы представляют собой надежные и весьма производительные образцы, одним из которых считаются кованые поршни. Они представляют собой овальные втулки, которые двигаются вертикально в цилиндрах, сжимая смесь топлива и воздуха.

Что лучше – кованый поршень или литой?

Такие поршни являются более подходящими для мощных транспортных средств. Следует заметить, что стоимость их гораздо выше, чем литых аналогов. И если вы приняли решение выполнить тюнинг мотора, установив дорогую деталь, рекомендуется разобраться в необходимости существенного повышения существующей мощности автомобиля.

Считается, что поршни всегда находятся под большой нагрузкой. От их качественного состояния будет полностью зависеть результативность мотора. Да и лишний вес, с которым так сражаются изготовители, играет немаловажное значение.

Особенности поршней

Кованые поршни

Кованый поршень предназначен для работы под высокими нагрузками, по этой причине его применяют на спортивных и гоночных транспортных средствах. Проще говоря, конструктивные и иные особенности этой детали определяются особенностями ее функционирования. Самым интенсивно воздействующим на поршни фактором во время работы мотора считается температурный режим. От ее воздействия металл расширяется неравномерно.

Такое явление больше проявляется по пальцевой оси поршня и в меньшей степени – по плоскости, в которой качается шатун. От этого поршень с цилиндром соприкасаются неравномерно, что значительно ускоряет изнашивание. В ситуациях, близких к критическим, образуются задиры, указанные детали прихватываются, что вызывает заклинивание ДВС. Кроме температуры, на поршни влияют инерционна сила и давление, которое создается в цилиндре газами.

Особенности изготовления

Кованые поршни

Кованые поршни могут называться штампованными, потому что изготавливаются именно по такой технологии. В производстве заготовка создается из особых сплавов методами изотермического или жидкого штампования. В них имеются различия, но положительные результаты гарантируются в любом случае.

При изготовлении жидкой штамповки матрица наполняется металлом, применяется пуансон, помогающий деформировать сплав в строгом соответствии с необходимой скоростью. Такая штамповка одноразового типа дает возможность создать полуфабрикат высокого качественного уровня, который в последующем доводят до необходимых параметров, применяя механический способ обработки.

Во втором случае необходима заранее подготовленная заготовка. Ее получают обжатием через фильеру особых прутьев, изготовленных из алюминия, содержащего в себе много кремния. Данная методика позволяет избавиться от пор внутри металла, сделать его структуру лучше.

Далее матрица вместе с заготовкой подвергается нагреву, после чего деталь можно штамповать на гидравлическом прессе. Большие усилия необыкновенно преобразуют деталь. Одновременно с этим постоянный температурный режим помогает равномерно заполнить форму, от чего зависит качество детали.

Кованый и литой поршень

Кованый поршень не только не имеет раковин и трещинок, но и является более твердым. Весит он на 50 грамм меньше своего аналога, отлитого в заводских условиях. Целый комплект уменьшает вес двигателя внутреннего сгорания на пятьсот грамм.

Такая разработка считается настоящим прорывом в выпуске машин для спортивных гонок, так как в полной мере отвечает существенным нагрузкам в момент состязаний. Эти же кованые поршни используют в форсированных моторах. Они реже прогорают, так как отличаются значительной термоциклической устойчивостью.

Параметры кованых поршней

Чтобы правильно подобрать данную деталь для машины, следует соотнести ее параметры с характеристиками мотора:

  1. модель – легче всего выбрать деталь по марке ДВС, потому что изготовителями в большинстве случаев создаются изделия по определенным модификациям двигателей. И если цилиндры расточены, то предназначенные для них поршни по своим расчетным показателям не подойдут. В данном случае их следует выбирать по размерам;
  2. размер – выбирая поршень, необходимо соотносить его диаметр с размером цилиндра, принимая во внимание возможное расширение от воздействия температурного режима;
  3. сжатие – в технических характеристиках поршней указывается конкретное значение этого показателя;
  4. масса – чем меньше вес поршней, тем лучше это для мотора;
  5. мощность – на мотор необходимо ставить поршни, соответствующие по запасу прочности. В противном случае, можно ускорить изнашивание и полное разрушение.

Основные отличия от литых аналогов

Кованый и литой поршень

Такие поршни хорошо работают на обычных моторах, но по определенным причинам для двигателей повышенной мощности считаются непригодными. Масса их несколько выше кованых деталей, да и форма не оптимальна. Литые поршни, изготовленные в заводских условиях, имеют скрытые дефекты, которые во время стандартных условий эксплуатации проявиться не могут.

Но увеличение мощности влечет за собой повышение нагрузочных усилий, которые в первую очередь воздействуют на сам мотор. В этих условиях дефекты приводят к тому, что поршень может прогореть или треснуть.

Отрицательные моменты кованых поршней

Основным недостатком кованого элемента считается его стоимость. Она довольно существенная, зависит от сложности производственного процесса. Еще один недостаток – расходы, связанные с услугами профессионального специалиста по установке поршней.

Многие считают, что кованые поршни придают машине шумность. Но это утверждение относится к машине, которая еще не прогрета. Такая особенность объясняется просто – различиями в коэффициентах на расширение. Из-за этого для кованого поршня следует увеличить зазор между стенками цилиндра. При увеличении температуры поршень расширится, зазор уменьшится, убрав неприятный шум.

Применение

Зачастую данные детали используют при монтаже турбонаддува. Кроме того, в некоторых случаях их применение считается единственным условием, чтобы сохранить ресурс мотора, ведь температура увеличивается, да и нагрузочные усилия на детали растут, что часто считается причиной прогорания поршня. Кованый поршень, как правило, применяется в комплекте с другим коленчатым валом и шатунами, имеющими форму «Н».

Необходимо помнить, что использование кованого поршня определяется в первую очередь особенностями эксплуатации транспортного средства. Для повседневных поездок вполне можно обходиться литыми деталями.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *