Покрытие юбки поршня. Зачем его наносят?

Друзья, всем антифрикционный привет.

Сегодня предлагаю поговорить о покрытиях, которые массово наносятся на юбки поршней, практически всех современных автомобилей. Так называемые антифрикционные покрытия юбки поршня.

Что интересно, у кого то покрытие достаточно сильно стирается уже к 50 000, а есть поршни, на которых оно неплохо сохранилось и на пробегах за 200 000 км. Рассмотрим, для чего стали наносить покрытия на юбки поршня серийных автомобилей и как максимально продлить его непростую жизнь.

Видео версия данного материала с графиками, скринами и иллюстрациями: https://dzen.ru/video/watch/61b98eec8202ae7b07084c77

Такие покрытия достаточно давно и успешно применяются в мире автоспорта, включая Формулу-1. Но не так давно, антифрикционные покрытия массово вошли в мир и гражданских автомобилей. Возникает вопрос почему?

Всё дело в том, что поршень это не идеально ровный цилиндр как думают многие, он имеет криволинейную или проще говоря бочкообразную форму. Идеально ровная, только верхняя его часть.

Условия, в которых работают поршни современного автомобиля, экстремальны и характеризуются высоким давлением и инерционными нагрузками. Поэтому они испытывает довольно сильные перепады температур.

Верхняя часть поршня, греется ощутимо сильнее нижней. Стенки цилиндра так же передают ему свое тепло, но опять таки эта температура отличается от верхней и нижней его части. Что в совокупности делает поршень крайне сложной деталью с точки зрения расширения.

А бочкообразная форма юбки как раз и позволяет компенсировать температурное расширение поршня при его неравномерном нагреве.

Далее. Когда поршень движется вверх и вниз по цилиндру, при перекладках в ВМТ и НМТ он немного отклоняются влево- вправо, так как шатун тянет не его не строго вниз, а чуть в сторону. Вследствие чего поршень тоже немного наклоняется, и его юбка задевает поверхность цилиндра.

И если поршень начнет раскачиваться чрезмерно сильно, такой двигатель долго не проживет. Особенно большое движение поршень совершает на холодном двигателе пока по мере прогрева не выберутся тепловые зазоры. Именно поэтому очень вредно ездить на холодном, чуть прогретом двигателе.

Поршень качается из стороны в сторону. Это приводит к перекосу маслосъемного кольца, оно не снимает масло, это ведет к его повышенному расходу, возникают повышенные шумы и ряд других проблем, которые могут привести к повреждению или неэффективной работе двигателя.

Поэтому, инструментальная обработка поршня и цилиндра должна быть просто ювелирной для достижения минимальных зазоров.

Но массовое производство не подразумевает ювелирной точности изготовления деталей. Экономически не выгодно использовать дорогие методы производства и обработки. Производителю нужен быстрый и дешевый способ производства, с приемлемым качеством и низкой себестоимостью.

Поэтому, OEM-производители придерживаются подхода, который предусматривает, разработку идеального поршня для не совсем идеального цилиндра.

Потому что создание идеального цилиндра очень трудозатратно, как по времени так и технологически. Соответственно процедура это чрезмерно дорогая в рамках серийного производства.

Вопрос, как производителю, в масштабах дешевого серийного производства нивелировать зазоры между цилиндром и поршнем в рамках допуска, быстро и самое главное дешево? Без применения дорогих способов металлообработки цилиндров.

Именно для этого, на юбки поршней наносятся покрытия в виде дисульфида молибдена или графита. Покрытие наносят достаточно толстым слоем. Делается это для того, чтобы создать нулевой зазор между поршнем и стенкой цилиндра.

Это позволяет, мягкому покрытию на юбках поршня, изнашиваться идеально по форме цилиндра, что позволяет компенсировать недостатки механической обработки, которые были.

Это улучшает герметичность камеры сгорания, продлевает срок службы поршня, а плотная посадка уменьшает шум от перекладок поршня.

Изнашиваясь, покрытие оставляет поверхность с микропорами, которая удерживает масло для дополнительной смазки, что снижает трение и соответственно износ.

Наконец, наличие этого дополнительного уплотнения в цилиндре повышает эффективность работы двигателя в целом.

Вот таким нехитрым способом, производители решили вопрос, дорогой механической обработки поршней и цилиндров.

С покрытием разобрались. Осталось разобраться в секретах его долголетия. Почему у кого то покрытие изношено уже к 50-60 тысячам, а у кого то и на 150 оно еще есть?

Мне показывали поршни с пробегом 50-250 и даже более 300 тысяч км. Износ покрытия происходит только из за механического воздействия. Когда режим гидродинамического трения нарушается и возникает режим граничного трения.

Как правило это происходит по нескольким причинам. Например при перекладке поршня на холодную под нагрузкой. Когда еще не выбраны тепловые зазоры, а водитель начинает движение. Поэтому прогревайте по возможности двигатель перед началом движения.

Довольно часто встречается перегрев цилиндров, свойственно алюминиевым современным двигателям, когда плывет геометрия цилиндров при использовании некачественного антифриза и моторного масла. Современные горячие двигатели особенно с турбонаддувом этого не прощают.

Ну и несвоевременная замена масла конечно же станет жирной точкой не только в исчезновении покрытия на юбках поршня но и добавит задиры, прихваты и микродефекты.

Многие часто спрашивают, смывает ли димексид это покрытие. Да, это очень агрессивное средство, которое нужно использовать очень вдумчиво и осторожно и желательно в медицинских целях. Но и сокрушаться о том, что он смоет это покрытие тоже не стоит. По одной простой причине.

Если вы довели свой двигатель до того, что решились травануть его димексидом, то поверьте, беспокоится о таких мелочах как покрытия на поршнях стоит уже явно в последний момент, если оно вообще там осталось.

Помните, друзья, профилактика всегда проще и дешевле лечения уже запущенной болезни. Берегите себя, берегите своих близких, ухаживайте за своими автомобилями.

Только лучшие рецептуры моторных масел. Гарантия качества и оригинальности продукции от канала Project X. Поможем с подбором.

Автомобили с аукционов Японии и Южной Кореи. Новые авто из Китая. Отправка в любой регион России. Япония Экспорт Омск.

Группа в VK: https://vk.com/japanexport

Наш Telegram канал: https://t.me/JapanExport

YouTube канал Япония Экспорт - Авто из Японии: https://www.youtube.com/channel/UCuMPfSQkjN1r96fypL4N-hw

Наш сайт: http://japanexport55.ru/