Pistons forgés pour différentes marques de voitures

2024 Auteur: Erin Ralphs | [email protected]. Dernière modifié: 2024-02-19 16:00

De nombreuses technologies sont transférées à l'industrie automobile depuis le sport automobile. Les solutions et pièces qui y sont utilisées sont considérées comme des exemples de fiabilité et de performance, comme les pistons forgés. La technologie automobile basée sur l'utilisation de ces pièces fait partie des exemples d'utilisation de solutions sportives dans les véhicules civils.

Définition

Les pistons sont représentés par des bagues ovales se déplaçant dans un plan vertical à l'intérieur des cylindres et comprimant le mélange carburant-air. Selon la technologie de production, ces pièces sont divisées en fonte et forgées. Examinons-les de plus près.

Caractéristiques de fonctionnement

Les pistons du premier type sont installés sur la plupart des voitures, car ils fonctionnent bien au quotidien et suffisent aux besoins de la plupart des utilisateurs. Les pistons forgés sont conçus pour fonctionner sous des charges accrues, ils sont donc utilisés sur les voitures de sport et de course. C'est-à-dire que la conception et les caractéristiques de cette pièce sont déterminées en fonction des conditions de son fonctionnement.

Le facteur le plus intensif affectant les pistons lorsquele fonctionnement du moteur est la température. Elle conduit à la dilatation du métal, et de manière inégale: elle apparaît plus parallèle à l'axe de l'axe de piston et moins dans le plan de basculement de la bielle. En conséquence, un contact irrégulier du piston avec le cylindre se produit, ce qui accélère l'usure. Dans les cas critiques, des éraflures se produisent et les pièces nommées se coincent, provoquant le grippage du moteur.

De plus, les pistons sont affectés par la force d'inertie et la pression créée par les gaz à l'intérieur du cylindre.

Technologie de production

Comme son nom l'indique, les pistons coulés sont fabriqués à l'aide de la technologie de coulée de métal. Un alliage silicium-aluminium est utilisé comme matériau de départ. Il est placé dans une matrice, donnant une forme ovale. Ensuite, la pièce est ajustée pour s'adapter au cylindre. La jupe est réalisée dans une forme optimale en forme de tonneau. Pour garantir la résistance aux températures élevées, le piston est rempli de l'intérieur d'inserts en acier à compensation thermique

Contrairement aux pistons coulés, les pistons forgés sont produits à l'aide de la technologie d'emboutissage. Appliquer des méthodes isothermes ou liquides.

Dans le premier cas, la matrice est remplie de métal en fusion et déformée à une certaine vitesse à l'aide d'un poinçon. De cette façon, une pièce de haute qualité est obtenue. Son traitement final est effectué mécaniquement.

Les pièces pré-préparées sont utilisées pour la technologie d'emboutissage isotherme. Ils sont obtenus à partir d'une tige constituée d'aluminium à haute teneur en silicium, comprimée à travers une filière, ce qui améliore la structure du métal,éliminer les pores. Ensuite, la pièce chauffée dans la matrice à 450 ° C est estampée à l'aide d'une presse hydraulique utilisant une méthode à grande vitesse. Cette technologie consiste à appliquer une force de 250 tonnes sur la matrice, tout en maintenant sa température à un niveau constant. Le résultat est des pièces précises et de haute qualité.

Paramètres principaux

Pour un choix compétent des pièces envisagées pour une voiture, leurs paramètres sont corrélés aux caractéristiques du moteur. Voici les principales caractéristiques des pistons forgés:

1. Modèle de moteur. Le moyen le plus simple consiste à choisir des pièces en fonction de la marque du moteur, car les fabricants créent généralement de tels produits pour certains modèles de moteurs. Cependant, gardez à l'esprit que dans ce cas, ils sont conçus pour les moteurs d'origine. Autrement dit, si des paramètres du moteur sont modifiés, par exemple, des cylindres sont alésés, les pistons conçus pour cela ne conviendront pas. Ensuite, ils sont choisis en fonction d'autres paramètres (dans ce cas, tout d'abord, par la taille).
2. Taille. Lors de la sélection des pièces, vous devez corréler leur diamètre avec le diamètre du cylindre, en tenant compte de la dilatation thermique.
3. Taux de compression. Les paramètres techniques des pistons indiquent une certaine valeur de cet indicateur, pour lequel ils sont conçus. Si le moteur n'est pas d'origine, cela doit également être pris en compte.
4. Messe. La valeur de ce paramètre de piston est discutée ci-dessous. En général, plus ils sont légers, mieux c'est.
5. Puissance. Les paramètres techniques des pistons indiquent la valeur de puissance maximale pour laquelle leur marge de sécurité est suffisante. Les pièces ne doivent pas être installéessur un moteur à hautes performances, car des charges excessives peuvent entraîner leur usure et leur destruction accélérées.

Différences par rapport aux pistons coulés

Les pistons coulés sont l'analogue standard des pièces considérées. Ils fonctionnent correctement sur les moteurs standard, mais pour de nombreuses raisons, ils ne conviennent pas aux unités de grande puissance. Premièrement, ils se caractérisent par une masse élevée. Deuxièmement, les pistons coulés ont une forme sous-optimale. Troisièmement, ces pièces de l'usine présentent des défauts représentés par des cavités, des inclusions étrangères, des bulles qui sont invisibles et n'apparaissent pas lors d'un fonctionnement normal dans les unités de puissance standard.

Cependant, une augmentation de puissance entraîne une augmentation des charges (température et pression) sur de nombreux éléments de la voiture, principalement le moteur. Dans ces conditions, ces défauts peuvent entraîner des fissures ou des brûlures du piston. Cela peut arriver, par exemple, après l'installation d'un vilebrequin avec un rayon de manivelle non standard.

Avantages

L'effet positif des pistons forgés sur les paramètres du moteur est principalement dû à leur faible poids. Le poids d'une telle pièce est en moyenne inférieur de 50 g à celui de l'analogue coulé. Par exemple, les pistons forgés VAZ offrent un gain de poids de 400 à 600 g dans le kit, ce qui permet de réduire les forces d'inertie à l'intérieur du cylindre. En conséquence, la vitesse augmente, les pertes mécaniques diminuent et la puissance augmente. De plus, les charges d'inertie sur d'autres éléments du mécanisme de manivelle, tels que le vilebrequin, les bielles etdoublures. Autrement dit, sa ressource totale augmente.

En outre, les pistons forgés diffèrent des pistons coulés par une plus grande dureté. Cet indicateur est de 120 à 130 unités, alors que pour les analogues civils, il est de 80 à 90 unités.

De plus, ces pièces se caractérisent par une résistance accrue et une résistance aux effets de la température. Ainsi, en termes de stabilité cyclique thermique, ils sont 5 à 6 fois supérieurs à leurs homologues coulés. Grâce à cela, les pistons forgés résistent à 2500 cycles de chauffage-refroidissement, alors que les modèles civils n'en supportent que 400.

Le coefficient de dilatation thermique réduit a permis de réduire l'écart thermique entre le cylindre et le piston à 0,05-0,06 mm.

Forme

Les pistons forgés sont spécialement conçus pour réduire le poids. En même temps, l'utilisation d'un profil en T n'affecte pas la consommation d'huile.

De plus, sur la base d'une dilatation thermique inégale (dans une plus large mesure parallèle à l'axe de l'axe de piston), certains fabricants produisent des modèles ovales, perpendiculaires à l'axe de l'axe de piston. Ainsi, lorsqu'elle est chauffée, la pièce acquiert une forme ronde, conformément à la forme du cylindre. Cela garantit qu'ils s'emboîtent étroitement les uns dans les autres, répartissant uniformément la charge sur les surfaces et limitant l'entrée de gaz dans le carter depuis la chambre de combustion.

Défauts

Le principal inconvénient des pistons forgés, par rapport aux pistons coulés, est le coût élevé, tant des pièces elles-mêmes que de l'installation. Le coût élevé des pistons est dûla complexité de la fabrication. De plus, vous devrez sérieusement dépenser de l'argent pour leur installation. Cela est dû au fait qu'un travail aussi complexe ne doit être confié qu'à des artisans professionnels et, dans ce cas, il sera nécessaire non seulement d'installer, mais également de personnaliser les détails.

De plus, on dit que les pistons forgés rendent la voiture plus bruyante que les pièces moulées d'origine. Cependant, cela n'est vrai que pour une voiture froide. Cette caractéristique s'explique par des différences de coefficients de dilatation. Sur cette base, pour les pistons forgés, le jeu avec la paroi du cylindre est légèrement augmenté. Par conséquent, un moteur froid avec de telles pièces tourne plus fort. Cependant, après l'échauffement, lorsque les pistons se dilatent, et donc que l'écart de température diminue, le bruit s'atténue.

Demande

Comme il ressort clairement de ce qui précède, les pistons forgés sont utilisés pour les moteurs améliorés. Ces détails affectent de nombreuses caractéristiques des unités de puissance. Ils améliorent à la fois les performances et la fiabilité.

Pertinence

L'opportunité d'utiliser des pistons forgés au lieu de pistons coulés est déterminée, tout d'abord, par les particularités de l'utilisation de la voiture. Les pièces moulées suffisent pour un usage quotidien. Des analogues forgés sont généralement installés lors du réglage du moteur. De plus, même dans ce cas, leur utilisation n'est pas toujours conseillée.

Ces pièces sont le plus souvent utilisées pour booster les moteurs à faible puissance. Les pièces standard de certains moteurs de sport ont des ressources suffisantes pour une augmentation non extrêmePuissance. Par conséquent, ces pièces pour les moteurs VAZ sont les plus courantes (par exemple, les pistons forgés pour Niva et les pistons forgés pour Priora).

Ces pièces ne sont pas seulement utilisées pour les voitures. Vous pouvez installer des pistons forgés sur une moto. Le réglage des modèles sportifs est également très courant. Parfois, de simples motos sont également modifiées. Par exemple, certains installent des pistons forgés sur l'Oural.

Principes d'application et coût

Souvent, les pièces en question sont utilisées lors de l'installation d'un turbocompresseur. De plus, dans de nombreux cas, leur utilisation est une condition nécessaire au maintien de la ressource moteur, car cela augmente la température et les charges sur les pièces, ce qui conduit souvent à l'épuisement des pistons. Les pistons turbo forgés sont généralement utilisés en combinaison avec un vilebrequin différent et des bielles en forme de H.

Dans tous les cas, lors de l'installation, il est nécessaire d'assurer le refroidissement de la jupe et du fond de la pièce décrite. Pour ce faire, installez des buses de pulvérisation d'huile.

Le prix des pistons forgés Niva (jeu), par exemple, commence à 4 500 roubles. Pour les motos nationales, elles coûteront moins cher.