Trenje pod (pažljivom) kontrolom

Htjeli mi to ili ne, pojava trenja prati sve pokretne mehaničke elemente. Situacija nije drugačija ni kod motora, odnosno kod kontakta klipova i prstenova s ​​unutarnjom stranom cilindara, tj. svojom glatkom površinom. Upravo na tim mjestima nastaju najveći gubici od štetnog trenja, pa ih tvorci modernih pogona nastoje maksimalno smanjiti korištenjem inovativnih tehnologija.

Ne samo temperatura                                                                                                                        

Da biste u potpunosti razumjeli kakvi uvjeti vladaju u motoru, dovoljno je unijeti vrijednosti u ciklusu motora s iskrom, koji doseže 2.800 K (oko 2.527 stupnjeva C), i dizel (2.300 K - oko 2.027 stupnjeva C) . Visoke temperature utječu na toplinsko rastezanje takozvane grupe cilindar-klip koju čine klipovi, klipni prstenovi i cilindri. Potonji se također deformiraju zbog trenja. Stoga je potrebno učinkovito odvoditi toplinu u sustav hlađenja, kao i osigurati dovoljnu čvrstoću tzv. uljnog filma između klipova koji rade u pojedinim cilindrima.

Najvažnija stvar je nepropusnost.    

Ovaj odjeljak najbolje odražava bit funkcioniranja gore spomenute klipne skupine. Dovoljno je reći da se klip i klipni prstenovi gibaju po površini cilindra brzinom do 15 m/s! Ne čudi stoga da se tolika pažnja posvećuje osiguravanju nepropusnosti radnog prostora cilindara. Zašto je to toliko važno? Svako propuštanje u cijelom sustavu dovodi izravno do smanjenja mehaničke učinkovitosti motora. Povećanje razmaka između klipova i cilindara također utječe na pogoršanje uvjeta podmazivanja, uključujući najvažnije pitanje, tj. na odgovarajući sloj uljnog filma. Da bi se smanjilo nepovoljno trenje (zajedno s pregrijavanjem pojedinih elemenata), koriste se elementi povećane čvrstoće. Jedna od inovativnih metoda koja se trenutno koristi je smanjenje težine samih klipova koji rade u cilindrima modernih pogonskih jedinica.                                                   

NanoSlide - čelik i aluminij                                           

Kako se, dakle, gore navedeni cilj može postići u praksi? Mercedes koristi, primjerice, tehnologiju NanoSlide, koja koristi čelične klipove umjesto uobičajeno korištenog tzv. ojačanog aluminija. Čelični klipovi, budući da su lakši (niži su za više od 13 mm od aluminijskih), omogućuju, između ostalog, smanjenje mase protuutega radilice i doprinose povećanju trajnosti ležajeva radilice i samog ležaja osovinice klipa. Ovo se rješenje sada sve više koristi iu motorima s paljenjem svjećicom i u motorima s kompresijskim paljenjem. Koje su praktične prednosti NanoSlide tehnologije? Krenimo od samog početka: rješenje koje predlaže Mercedes uključuje kombinaciju čeličnih klipova s ​​aluminijskim kućištima (cilindarima). Ne zaboravite da je tijekom normalnog rada motora radna temperatura klipa mnogo viša od površine cilindra. Istodobno, koeficijent linearnog širenja aluminijskih legura gotovo je dvostruko veći od legura lijevanog željeza (većina trenutno korištenih cilindara i košuljica cilindra izrađena je od potonjih). Korištenje veze čeličnog klipa i aluminijskog kućišta može značajno smanjiti montažni razmak klipa u cilindru. NanoSlide tehnologija također uključuje, kao što naziv govori, tzv. sputtering. nanokristalni premaz na nosivoj površini cilindra, čime se značajno smanjuje hrapavost njegove površine. Međutim, što se tiče samih klipova, oni su izrađeni od kovanog čelika visoke čvrstoće. Zbog činjenice da su niži od svojih aluminijskih kolega, karakterizira ih i manja masa praznog vozila. Čelični klipovi osiguravaju bolju nepropusnost radnog prostora cilindra, što direktno povećava učinkovitost motora povećanjem radne temperature u njegovoj komori za izgaranje. To se pak pretvara u bolju kvalitetu samog paljenja i učinkovitije izgaranje mješavine goriva i zraka.