Cosworth повышает производительность поршней с помощью Materion

Глобальная технологическая компания Cosworth расширила свой ассортимент поршней благодаря сотрудничеству с поставщиком передовых материалов Materion, который занимается производством и обработкой поршней из металломатрицы (MMC) для автомобильного сектора.

Поршни MMC Cosworth уже помогли обеспечить превосходные характеристики совершенно нового суперкара Gordon Murray Automotive T.50, который может похвастаться максимальной скоростью 12 000 об/мин и обеспечивает самую высокую удельную мощность среди всех дорожных безнаддувных двигателей — 164 л.с. на литр. .

Еще одним подкреплением репутации Cosworth является включение ее поршней MMC в проект Lanzante TAG Turbo, превращающий исторические двигатели Формулы-1, завоевавшие подиумы, в пригодные для использования дорожные автомобили.

Богатые знания и опыт Cosworth в разработке и производстве поршней уже давно сделали компанию первой точкой захода для многих ведущих производителей оригинального оборудования. С ростом спроса на компоненты высокого уровня компания предприняла шаги, чтобы укрепить свою репутацию с помощью самых современных решений.

Работая с Materion, переход Cosworth на Metal Matrix Composites позволил компании отойти от традиционных металлических заготовок, поковок и отливок, которые не соответствуют требованиям высокопроизводительных двигателей завтрашнего дня.

Композит SupremEX компании Materion сочетает в себе ультратонкое армирование карбида кремния и алюминиевые сплавы для аэрокосмической отрасли. В результате получается композит, превосходящий обычные сплавы, сочетающий в себе легкие свойства алюминия с выдающейся прочностью и жесткостью.

Поршни SupremEX могут использоваться для замены алюминия, титана, стали и других конструкционных сплавов и композитов. Удельная жесткость SupremEX превышает жесткость других материалов поршней как минимум на 40%, что позволяет значительно снизить возвратно-поступательную массу.

Усиленная структура поршней MMC сводит к минимуму износ критических поверхностей по сравнению, например, с обычными алюминиевыми поршневыми сплавами, и обеспечивает на 25 % более низкий коэффициент теплового расширения. Это, в свою очередь, позволяет более точно контролировать зазор между поршнем и гильзой, уменьшая удары поршня, вынос масла и объем щелей, обеспечивая повышенную эффективность.

Более высокие рабочие температуры и давление сгорания могут быть достигнуты за счет большей усталостной прочности (при рабочих температурах более чем в два раза выше, чем у обычных алюминиевых сплавов), более низкого коэффициента трения и повышенной износостойкости, что способствует повышению эффективности сгорания, удельного расхода топлива на тормоза и гидросистемы. -выбросы углерода.

Поршни MMC являются важнейшими компонентами, которые позволили Cosworth разработать такой усовершенствованный легкий двигатель V12 для GMA T.50.

Главный инженер Cosworth Джон Хит сказал: «Для двигателя GMA V12, способного работать на скорости более 12 000 об/мин, материал SupremEX позволил нам спроектировать чрезвычайно легкий поршень, используя превосходную прочность материала при высоких температурах. Такое снижение веса имеет дополнительное преимущество, поскольку позволяет другим компонентам кривошипного механизма также иметь меньшую массу и меньшее трение, что является важными характеристиками при создании двигателя с такой высокой удельной выходной мощностью».

Эти поршни также являются неотъемлемой частью проекта Lanzante TAG Turbo. 11 двигателей F1 с турбонаддувом V6 середины 80-х годов были установлены в кузове очень ограниченного выпуска TAG 930. Двигатели объемом 1,5 л завоевали девять подиумов в сезоне Формулы-1 1984 года, включая победу на трассе Брэндс-Хэтч под руководством Ники Лауды.

Lanzante обратилась к Cosworth с просьбой переделать двигатель V6 мощностью более 1000 л.с. в надежный, удобный и дорожный двигатель. В результате мощность составляет 503 л.с. при предельных оборотах 9000 об/мин, что делает эти чрезвычайно ограниченные двигатели самыми высокооборотными силовыми агрегатами с турбонаддувом, используемыми в автомобилях, разрешенных для дорожного движения.

Директор по глобальному рынку Materion Дэйв Крус сказал: «С момента изобретения SupremEX MMC и его успешного применения в качестве поршней в гонках Формулы 1, разработчики двигателей во всем мире признали, что этот материал является ключом к повышению эффективности. Сделать технологию доступной для более широкого автомобильного рынка. На рынке эксперты Materion продолжают разрабатывать способы снижения затрат и улучшения обрабатываемости. Однако инженерам-новаторам Cosworth пришлось разработать и внедрить поршни, которые полностью демонстрируют потенциал материала. Мы гордимся тем, что работаем вместе с ними».