(काळजीपूर्वक) नियंत्रणाखाली घर्षण
आपल्याला आवडो किंवा न आवडो, घर्षणाची घटना सर्व गतिशील यांत्रिक घटकांसह असते. सिलिंडरच्या आतील बाजूसह पिस्टन आणि रिंग्सच्या संपर्कासह इंजिनसह परिस्थिती वेगळी नाही, म्हणजे. त्यांच्या गुळगुळीत पृष्ठभागासह. या ठिकाणीच हानिकारक घर्षणामुळे सर्वात जास्त नुकसान होते, म्हणून आधुनिक ड्राइव्हचे विकसक नाविन्यपूर्ण तंत्रज्ञानाच्या वापराद्वारे ते शक्य तितके कमी करण्याचा प्रयत्न करीत आहेत.
केवळ तापमानच नाही
इंजिनमध्ये कोणत्या परिस्थिती आहेत हे पूर्णपणे समजून घेण्यासाठी, स्पार्क इंजिनच्या चक्रात 2.800 K (सुमारे 2.527 अंश सेल्सिअस) आणि डिझेल (2.300 K - सुमारे 2.027 अंश से) पर्यंत पोहोचणे पुरेसे आहे. . उच्च तापमान तथाकथित सिलेंडर-पिस्टन गटाच्या थर्मल विस्तारावर परिणाम करते, ज्यामध्ये पिस्टन, पिस्टन रिंग आणि सिलेंडर असतात. नंतरचे देखील घर्षणामुळे विकृत होते. म्हणून, कूलिंग सिस्टममध्ये उष्णता प्रभावीपणे काढून टाकणे आवश्यक आहे, तसेच वैयक्तिक सिलेंडरमध्ये कार्यरत पिस्टन दरम्यान तथाकथित ऑइल फिल्मची पुरेशी ताकद सुनिश्चित करणे आवश्यक आहे.
सर्वात महत्वाची गोष्ट म्हणजे घट्टपणा.
हा विभाग वर नमूद केलेल्या पिस्टन गटाच्या कार्याचे सार सर्वोत्तम प्रतिबिंबित करतो. असे म्हणणे पुरेसे आहे की पिस्टन आणि पिस्टन रिंग सिलेंडरच्या पृष्ठभागावर 15 मीटर/से वेगाने फिरतात! सिलेंडरच्या कामाच्या जागेची घट्टपणा सुनिश्चित करण्यासाठी इतके लक्ष दिले जाते यात आश्चर्य नाही. ते इतके महत्त्वाचे का आहे? संपूर्ण प्रणालीतील प्रत्येक गळतीमुळे थेट इंजिनच्या यांत्रिक कार्यक्षमतेत घट होते. पिस्टन आणि सिलिंडरमधील अंतर वाढल्याने स्नेहन स्थिती बिघडण्यावर देखील परिणाम होतो, ज्यामध्ये सर्वात महत्वाची समस्या समाविष्ट आहे, म्हणजे. ऑइल फिल्मच्या संबंधित स्तरावर. प्रतिकूल घर्षण (वैयक्तिक घटकांच्या अतिउष्णतेसह) कमी करण्यासाठी, वाढीव शक्तीचे घटक वापरले जातात. आधुनिक पॉवर युनिट्सच्या सिलिंडरमध्ये काम करून पिस्टनचे वजन कमी करणे ही सध्या वापरली जाणारी एक अभिनव पद्धत आहे.
नॅनोस्लाइड - स्टील आणि अॅल्युमिनियम
तर, वर नमूद केलेले ध्येय व्यवहारात कसे साध्य करता येईल? मर्सिडीज वापरते, उदाहरणार्थ, नॅनोस्लाइड तंत्रज्ञान, जे सामान्यतः वापरल्या जाणार्‍या तथाकथित प्रबलित अॅल्युमिनियमऐवजी स्टील पिस्टन वापरते. स्टील पिस्टन, हलके असल्याने (ते अॅल्युमिनियमपेक्षा 13 मिमी पेक्षा कमी आहेत), इतर गोष्टींबरोबरच, क्रँकशाफ्ट काउंटरवेट्सचे वस्तुमान कमी करण्यास परवानगी देतात आणि क्रँकशाफ्ट बेअरिंग आणि पिस्टन पिन बेअरिंगची टिकाऊपणा वाढवण्यास मदत करतात. हे सोल्यूशन आता स्पार्क इग्निशन आणि कॉम्प्रेशन इग्निशन इंजिनमध्ये वाढत्या प्रमाणात वापरले जात आहे. नॅनोस्लाइड तंत्रज्ञानाचे व्यावहारिक फायदे काय आहेत? चला सुरुवातीपासून सुरुवात करूया: मर्सिडीजने प्रस्तावित केलेल्या सोल्यूशनमध्ये अॅल्युमिनियम हाउसिंग (सिलेंडर) सह स्टील पिस्टनचे संयोजन समाविष्ट आहे. लक्षात ठेवा की सामान्य इंजिन ऑपरेशन दरम्यान, पिस्टनचे ऑपरेटिंग तापमान सिलेंडरच्या पृष्ठभागापेक्षा खूप जास्त असते. त्याच वेळी, अॅल्युमिनियम मिश्र धातुंच्या रेखीय विस्ताराचे गुणांक कास्ट आयर्न मिश्र धातुंपेक्षा जवळजवळ दुप्पट आहे (सध्या वापरलेले बहुतेक सिलिंडर आणि सिलेंडर लाइनर नंतरचे बनलेले आहेत). स्टील पिस्टन-अॅल्युमिनियम हाउसिंग कनेक्शनचा वापर सिलेंडरमधील पिस्टनच्या माउंटिंग क्लिअरन्समध्ये लक्षणीय घट करू शकतो. नावाप्रमाणेच नॅनोस्लाइड तंत्रज्ञानामध्ये तथाकथित स्पटरिंग देखील समाविष्ट आहे. सिलेंडरच्या बेअरिंग पृष्ठभागावर नॅनोक्रिस्टलाइन कोटिंग, ज्यामुळे त्याच्या पृष्ठभागाचा खडबडीतपणा लक्षणीयरीत्या कमी होतो. तथापि, स्वतः पिस्टनसाठी, ते बनावट आणि उच्च-शक्तीच्या स्टीलचे बनलेले आहेत. ते त्यांच्या अॅल्युमिनियम समकक्षांपेक्षा कमी आहेत या वस्तुस्थितीमुळे, ते कमी कर्ब वजनाने देखील वैशिष्ट्यीकृत आहेत. स्टील पिस्टन सिलेंडरच्या कामाच्या जागेची चांगली घट्टपणा प्रदान करतात, जे त्याच्या दहन कक्षातील ऑपरेटिंग तापमान वाढवून थेट इंजिनची कार्यक्षमता वाढवते. हे, यामधून, प्रज्वलनाच्या चांगल्या गुणवत्तेत आणि इंधन-वायु मिश्रणाचे अधिक कार्यक्षम ज्वलनात भाषांतरित करते.
