Поршень это слабое звено в двигателе с турбонаддувом. Когда система с турбонагнетателем ломается, обычно это плохой поршень, который выходит из строя. Теплота и вызванная теплотой детонация - две вещи, которые наносят поршню большинство повреждений. Этим двум врагам могут лучше всего противостоять высокопрочные теплостойкие материалы, конструкция поршня и отвода тепла.
Кованые поршни и литые поршни.
Кованый алюминий, заэвтектический литой алюминий, и упрочненный заэвтектический сплав - вот общий выбор материалов для поршней. Кованые поршни, в некоторых случаях, значительно прочней, чем литой материал. Это, однако, не означает, что у него нет слабых мест. Кованые поршни похожи по прочности на упрочненный заэвтектический сплав, в то же время у заэвтектических сплавов есть преимущество в виде высокой прочности в месте контактной площадки колец, где она наиболее важна.
Кованые поршня имеют такую нежелательную особенность как необходимость в немного большем зазоре между поршнем и цилиндром. Большие зазоры могут разрушить поршень за короткое время в течение прогрева двигателя. Если используется слишком большой зазор, предполагаемый срок службы может быть равен ресурсу перегруженного литого поршня. Некоторые из производителей кованых поршней победили проблему увеличенного зазора, и мы имеем превосходные поршни. Проблема, конечно, в том, чтобы знать точно, что вы имеете.
Поршни из заэвтектических сплавов отлиты из алюминия с высоким содержанием кремния. Их самые полезные характеристики - низкое тепловое расширение и пониженная теплопередача. Приговор еще не вынесен, но это вероятно достаточно хорошее решение. Ясно, что эти поршни заслуживают изучения, перед тем как выбрать их в качестве лучшей части для вашего двигателя.
Не нужно бежать сломя голову в магазин за коваными поршнями, каждый раз, когда необходимо подготовить двигатель для установки турбонагнетателя.
Решение должно быть основано на трех пунктах: увеличение максимальных оборотов, давление наддува, и наличие эффективного промежуточного охладителя. Имейте в виду, что инерционные нагрузки в поршнях взмывают вверх с увеличением оборотов, большее давление производит большее количество теплоты, а хороший промежуточный охладитель забирает теплоту. Это и есть критерии выбора. Если условия не слишком необычные, уличному автомобилю, со штатными максимальными оборотами, больше подойдут литые поршни. Ковка должна использоваться для высоких оборотов, в то время как заэвтектические сплавы Т6 отвечают почти всем предъявляемым требованиям.
Конструкция.
Разработанный специально для турбонаддува кованный поршень будет более прочным, чем поршень, предназначенный для меньшей нагрузки. Предмет для беспокойства - толщина кольцевых перегородок. Кольцевые перегородки - место восприятия нагрузок, которые воздействуют на поршень. Толщина этих перегородок должна быть как минимум вдвое больше чем на поршнях для атмосферных двигателей. Часто поршни для турбонаддува будут иметь лучшую теплопередачу от головки поршня к боковым стенкам.
Отвод тепла.
Один из способов увеличения прочности поршня состоит в том, чтобы понизить его рабочую температуру. Для этого кажутся подходящими два метода: керамическое покрытие днища поршня и/или распыление масла на дно поршня. При керамическом покрытии возможно немного увеличить температуру на впуске, как следствие меньшей теплопередачи в поршень. Имейте в виду, что теплота на впуске - причина детонации. Впрыск масла на днище поршня доказал свою практичность на разных транспортных средствах, таких как дизельные Mercedes-Benz и автомобили Гран-при в начале 80-ых.
Хотя установка форсунок и не является простой, распыление масла должно быть первой модификацией. Установка форсунок должна сопровождаться установкой масляного насоса увеличенной производи тельности, или, по крайней мере, более жесткой пружиной в редукционном клапане насоса. Может потребоваться подбор диаметра сопла форсунок, диаметр 0,8 мм должен быть хорошим выбором для начала.