Сегодня все более и более востребованными становятся среднегабаритные грузовые автомобили, оснащенные дизельными двигателями. Отчасти это связано с тем, что применение современных платформ и долговечность дизельных двигателей делает их отличными источниками энергии, и это не зависит от производителя.
Возьмите любой производящий мощность двигатель и найдите способ сделать его еще мощнее. Турбированные дизельные двигатели отличаются огромным коэффициентом усиления мощности, скорректированной в правильном направлении. То же самое можно сказать о грузовиках-тягачах и гоночных автомобилях, укомплектованных дизельными двигателями. Теоретически дизельные двигатели «оживают» по достижении в камерах сгорания температуры 1370 градусов.
Долговечность и продуктивность
В результате изменения параметров момента впрыска топлива, соотношения воздушно-топливной смеси и наддува рождается мощнейший гигант. Главной целью этой игры, конечно же, является укрощение этого гиганта и его превращение в надежного, долговечного и продуктивного помощника. На сегодняшний день на рынке автозапчастей существует невероятное количество разных внутренних компонентов двигателя, предназначенных не только для навороченных стрит-траков, но и для тягачей, гоночных и дальнобойных автомобилей.
Предлагаются поршни разных конфигураций в зависимости от назначения. Большинство неоригинальных поршней для дизельного двигателя изготовлены из литого алюминия. Литая конструкция поршней обеспечивает долговечную и надежную службу двигателя автомобиля, эксплуатируемого ежедневно. Стальная вставка, залитая в зону канавки верхнего компрессионного кольца, добавляет мощность (до 1000 л.с.) двигателям автомобилей всех типов.
Поршни дизельного двигателя
Конструктивные особенности камер сгорания в днище поршней обеспечивают уменьшение вероятности разрушающих процессов вследствие воздействия высоких температур, длительности использования и регулирования момента впрыска. Для повышения износостойкости и во избежание прихватывания на юбку поршня нанесено специальное покрытие.
Для повышения числа л.с. с целью буксировки или гонок на максимальное ускорение, как правило, используют кованые поршни. В бензиновых двигателях использование кованых поршней обусловлено стремлением получить двигатель с высокими эксплуатационными характеристиками. Однако поршни, предназначенные для дизельных двигателей, способны в течение длительного времени выдерживать экстремально высокие температуру и давление. Залогом долговечности поршней дизельного двигателя является заливка стальных вставок, предназначенных для защиты канавок верхнего поршневого кольца. Без такой вставки происходит быстрый износ канавки верхнего кольца, что приводит к появлению пропусков газа и снижению продуктивности двигателя.
Кованые поршни используются только с целью высокопродуктивной работы (это ограниченный пробег), поскольку при этом очень быстро изнашиваются верхние поршневые кольца. Кованые поршни имеют очень твердое анодное покрытие по поверхности канавки верхнего кольца, что позволяет в некоторой степени увеличить срок службы и прочность поршней. По металлургическим причинам стальные вставки не могут быть залиты на кованые поршни. Чрезвычайно важным является совмещение материалов, поскольку это может повлиять на теплопередачу и контроль расширения двух разных материалов.
Учитывайте, что при использовании кованых поршней вы должны быть готовы к их скорой замене. Оптимальным вариантом может быть использование поршней из кованой стали. Благодаря стальной конструкции, можно избежать проблем с разрушением камер сгорания в днище поршней вследствие воздействия высокого давления и регулирования момента впрыска. Стальные кольцевые канавки способствуют продлению срока службы и прочности поршней. Стальные поршни адаптированы для использования в двигателях обычных автомобилей.
Из-за ужесточения стандартов относительно выбросов для грузовых автомобилей восьмого класса литые поршни являются идеальным вариантом с точки зрения выделяемой теплоты и долговечности агрегата. Поскольку двигатели имеют очень высокую рабочую температуру, к эмиссионным компонентам двигателя предъявляются повышенные требования. Производители прибегают к использованию поршней из кованой стали для повышения долговечности и надежности двигателя, ставя перед собой задачу достичь отметки в миллион миль пробега, прежде чем понадобится капитальный ремонт двигателя. Благодаря получению желаемого результата, стальные поршни стали использовать и в двигателях гоночных моделей.
Следует сказать, что недостатками стальных поршней являются не только их дороговизна и недоступность, но и вес. Но при правильной комбинации поршня и пальца возможно достижение значения веса алюминиевого поршня. Загвоздка в том, что при этом требуется разработка специализированной конструкции, а на данный момент стальные поршни единичными выпусками не производятся. В связи с ростом популярности стальных продуктов ожидается более широкое применение стальных поршней.
Шатуны
Шатуны также играют значительную роль в гонке за высокой мощностью. В течение многих лет в дизельных двигателях использовали шатуны их кованой стали. Благодаря разработке нового метода спекания из порошковых металлов, удалось найти более экономически выгодное решение. Такие шатуны обладают невероятной прочностью. Но их недостатком является неспособность выдерживать нагрузку крутящим моментом и давление в цилиндрах, возникающие при росте мощности.
Производители запчастей предлагают кованые шатунов с добавлением хрома, никеля, молибдена и ванадия. Также предлагаются шатуны из дорогостоящей инструментальной стали (H11). Инструментальная сталь H11 отличается сверхвысокой прочностью, а благодаря сбалансированному составу легирующих элементов эта сталь при термообработке практически не подвергается изменениям. Сталь Н11 обладает потрясающей стойкостью к термическому растрескиванию, к усталостным и ударным нагрузкам. Длительный срок службы таких шатунов позволяет сэкономить на ремонте.
Коленчатый вал
Если говорить о коленвалах, то в дизельных двигателях используются стандартные кованые коленвалы со сплавами марки 4340 или 1020. Как правило, прочность коленвала не особо влияет на высокую мощность. Тем не менее кованые коленвалы менее подвержены выходу из строя в тяжелых условиях работы дизельных двигателей. Для средних дизельных двигателей производятся строкерные коленвалы, например, Cummins и Duramax, справляющиеся с огромным усилением мощности в 4000 л.с. и движением автомобиля на подъем.
По мере увеличения числа оборотов двигателя ухудшается стабильность работы газораспределительного механизма. Дизельные двигатели разработаны для работы при низком числе об/мин. При наличии высококачественного коленвала превышение скорости вращения двигателя приводит к выходу из строя компонентов газораспределительного механизма. Производители запчастей предлагают множество решений для стабилизации работы на высоких оборотах, позволяющих безопасно достигать максимальной мощности.
Клапанные пружины
Клапанные пружины периодически требуют замены, поэтому существует несколько вариантов, удовлетворяющих любым требованиям по применению. Увеличение усилия клапанной пружины обуславливает необходимость использования толкателей большего диаметра. Большинство современных дизельных двигателей оснащено роликовыми толкателями клапанов, которые со временем выходят из строя и, следовательно, требуют усовершенствования. Толстостенные оси коромысел клапанов и клапанные перемычки помогают достичь характеристик, позволяющих соответствовать другим компонентам, к которым предъявляются высокие требования.
Не забывайте, что послепродажные запчасти изготовлены из прочных материалов, позволяющих выдерживать экстремальные условия работы дизельного двигателя. Материал, из которого изготовляют эти запчасти, определяет их стоимость. Например, цена комплекта шатунов для средних дизельных двигателей может достигать порядка $4000.
В связи с тем, что от дизельных двигателей ожидают высокой продуктивности, изготовление запчастей, имеющихся в продаже на сегодняшний день, осуществляется с применением передовых технологий. Как при обычной, так и при высокоинтенсивной эксплуатации автомобиля обеспечивается долгосрочная, продуктивная и надежная работа дизельных двигателей.
