Hõõrdumine (hoolikalt) kontrolli all

Tahame või mitte, aga hõõrdumise nähtus saadab kõiki liikuvaid mehaanilisi elemente. Mootorite puhul pole olukord teistsugune, nimelt kolbide ja rõngaste kokkupuutel silindrite siseküljega, s.t. oma sileda pinnaga. Just nendes kohtades tekivad suurimad kahjud kahjulikust hõõrdumisest, nii et kaasaegsete ajamite arendajad püüavad neid uuenduslike tehnoloogiate abil võimalikult palju minimeerida.

Mitte ainult temperatuur                                                                                                                        

Mootoris valitsevate tingimuste täielikuks mõistmiseks piisab, kui sisestada sädemootori tsükli väärtused, mis ulatuvad 2.800 K (umbes 2.527 kraadi C) ja diislikütuse (2.300 K - umbes 2.027 kraadi C) tsüklisse. . Kõrge temperatuur mõjutab kolbidest, kolvirõngastest ja silindritest koosneva nn silinder-kolb rühma soojuspaisumist. Viimased deformeeruvad ka hõõrdumise tõttu. Seetõttu on vaja tõhusalt eemaldada soojust jahutussüsteemi, samuti tagada üksikutes silindrites töötavate kolbide vahelise nn õlikile piisav tugevus.

Kõige tähtsam on tihedus.    

See jaotis peegeldab kõige paremini ülalmainitud kolvirühma toimimise olemust. Piisab, kui öelda, et kolb ja kolvirõngad liiguvad piki silindri pinda kiirusega kuni 15 m/s! Pole siis ime, et silindrite tööruumi tiheduse tagamisele nii palju tähelepanu pööratakse. Miks see nii oluline on? Iga leke kogu süsteemis viib otseselt mootori mehaanilise efektiivsuse vähenemiseni. Kolbide ja silindrite vahe suurenemine mõjutab ka määrimistingimuste halvenemist, sealhulgas kõige olulisemat, s.o. vastaval õlikile kihil. Ebasoodsa hõõrdumise minimeerimiseks (koos üksikute elementide ülekuumenemisega) kasutatakse suurema tugevusega elemente. Üks praegu kasutusel olevatest uuenduslikest meetoditest on tänapäevaste jõuallikate silindrites töötavate kolbide endi kaalu vähendamine.                                                   

NanoSlide - teras ja alumiinium                                           

Kuidas siis ülalnimetatud eesmärki praktikas saavutada? Mercedes kasutab näiteks NanoSlide tehnoloogiat, mis kasutab tavapäraselt kasutatava nn tugevdatud alumiiniumi asemel teraskolbe. Terasest kolvid, olles kergemad (need on alumiiniumist üle 13 mm madalamad), võimaldavad muuhulgas vähendada väntvõlli vastukaalude massi ning aitavad suurendada väntvõlli laagrite ja kolvi tihvti laagri enda vastupidavust. Seda lahendust kasutatakse nüüd üha enam nii otto- kui ka survesüütega mootorites. Millised on NanoSlide tehnoloogia praktilised eelised? Alustame algusest: Mercedese pakutud lahendus hõlmab teraskolbide ja alumiiniumkorpuste (silindrite) kombinatsiooni. Pidage meeles, et mootori normaalse töötamise ajal on kolvi töötemperatuur palju kõrgem kui silindri pind. Samas on alumiiniumisulamite joonpaisumise koefitsient ligi kaks korda suurem kui malmisulamitel (viimastest valmistatakse enamus praegu kasutusel olevaid silindreid ja silindrite vooderdusi). Terasest kolvi-alumiiniumkorpuse ühenduse kasutamine võib oluliselt vähendada silindris oleva kolvi paigaldusvahet. NanoSlide tehnoloogia hõlmab ka, nagu nimigi ütleb, nn pritsimist. nanokristalliline kate silindri kandepinnal, mis vähendab oluliselt selle pinna karedust. Mis aga puudutab kolbe, siis need on valmistatud sepistatud ja ülitugevast terasest. Tänu sellele, et need on alumiiniumist kolleegidest madalamad, iseloomustab neid ka väiksem tühimass. Terasest kolvid tagavad silindri tööruumi parema tiheduse, mis suurendab otseselt mootori efektiivsust, tõstes selle põlemiskambri töötemperatuuri. See omakorda tähendab süüte enda paremat kvaliteeti ja kütuse-õhu segu tõhusamat põlemist.