Инновационная техника двумерного ультразвукового исследования поможет уменьшить размеры мощных дизельных двигателей

, 23 Жовтня 2012, 0:00

23.10.2012. Корпорация Federal-Mogul использует инновационную систему двумерного (2D) ультразвукового исследования для производства высокопрочных поршней, которые сделают возможным следующий шаг к уменьшению размеров дизельных двигателей. Существенно увеличенная охлаждающая способность поршня с "каналом охлаждения верхнего расположения" позволила клиентам  Federal-Mogul представить серию мер, позволяющих снизить выброс CO2 до 30% по сравнению с двигателем предыдущего поколения с поршнями без канала охлаждения верхнего расположения. Первое применение поршня Federal-Mogul с верхним каналом в производства также привело к повышению мощности на 25%, и поршень при этом нагревался существенно меньше, чем допустимый предел 400℃. При тех же условиях нагрузки на края выемки стандартного поршня на 43% выше, а температура достигает 440℃, что близко к точке плавления металла.

 

“С уменьшением размера дизельного двигателя увеличивается удельная мощность двигателя с целью увеличения экономии топлива и снижения выбросов CO2. Также увеличиваются термические и механические нагрузки, которые должны выдерживать поршни дизельного двигателя”, - поясняет Жан Мария Оливетти, вице-президент Federal-Mogul по технологиям и инновациям (силовые установки). “С развитием новых двигателей, работающих с высокими нагрузками, существенно возрастает риск неисправности поршня, так как улучшения материалов, конструкции и концепций охлаждения уже достигли физического предела. Инновации Federal-Mogul - новейшие технологии тестирования, открытия в сфере материаловедения, модификации производственных процессов - существенно уменьшают ограничения, с которыми сталкивается тенденция уменьшения размеров дизельного двигателя .”

 

В современных поршнях для дизельных двигателях имеется канал охлаждения, через который непрерывно двигается масло. Расположение и конструкция канал существенно влияют на температуру эксплуатации и долговечность детали. Чем ближе расположен канал к днищу поршня, тем больше тепла он может отвести, позволяя производителям двигателя увеличить температуру и давление в камере сгорания, повышая тем самым экономию топлива и снижая выбросы CO2.
При стандартном одномерном ультразвуковом исследовании можно найти дефекты, но невозможно определить их размеры и расположение. Двумерное ультразвуковое исследование Federal-Mogul обеспечивает 125 000 точек данных за
30 секунд. С помощью этой технологии инженеры Federal-Mogul могут точно определить размер и расположение дефектов и собрать важную информацию для модификации процесса литья. Такая подробная информация также обеспечивает постоянно высокое качество готовых высокоточных изделий.

 

"Раньше было очень сложно отливать поршни с каналом охлаждения с таким точным контролем размера и расположения канала охлаждения", - рассказывает доктор Фрэнк Т.Х. Дорненбург, директор Federal-Mogul по технологиям, поршням и поршневым пальцам. ”Новое двумерное ультразвуковое исследование Federal-Mogul сняло этот барьер. Эта технология является неразрушающей, позволяет полностью контролировать качество процесса литья и добавлять новые модификации в процесс. Конструкторы двигателей получили теперь больше свободы для повышения эффективности двигателя".

 

Корпорация Federal-Mogul подтвердила результаты использования двумерного ультразвукового исследования, вскрыв и проанализировав сотни поршней и сравнив ультразвуковые изображения с результатами разрушающих исследований. Благодаря этому исследованию появилось специальное программное обеспечение и были определены ключевые физические параметры, такие как геометрия пробы, длина волны, геометрия луча и фокус.

 

Конструкция поршня и его эффективность могут быть существенно улучшены благодаря двумерному ультразвуковому исследованию и анализу Federal-Mogul - оно быстро становится технологией, помогающей в создании более эффективных силовых установок. Этот прорыв в технологии исследований был достигнут в техническом центре компании в Нюрнберге и недавно получил премию Automotive News PACE 2012.

Коментарі

Коментар повинен бути довжиною не менше 5 символів!

Будь ласка, акцептуйте правила!

Ще ніхто не прокоментував цю статтю. Будьте першим!