پیستون های موتور هواپیما از چه چیزی ساخته شده است؟ - هوافضا؟

قلب موتور پیستون هواپیما با شرایط شدید روبرو است. انتخاب مواد پیستون اشتباه می تواند منجر به خرابی فاجعه بار در اواسط پرواز شود ، خطری که هیچ کس در هوافضا نمی تواند مصرف کند.

پیستون های موتور هواپیما عمدتاً از آلیاژهای آلومینیومی با استحکام بالا ساخته می شوند ، که به طور خاص برای وزن سبک ، هدایت حرارتی خوب و قدرت در دمای بالا انتخاب می شوند. جعل یک روش تولید رایج است.

ما به عنوان تولید کننده حلقه ها و دیسک های جعلی آلیاژ آلومینیوم در Forging SWA از سال 2012 ، ما می دانیم که مواد مهم نقش در برنامه های با کارایی بالا بازی می کنند. در حالی که ما در درجه اول به بازرگانان و شرکت های ماشینکاری در بخش های مختلف صنعتی با راه حل های آلومینیومی سفارشی خود خدمت می کنیم ، اصول علوم مواد برای محیط های خواستار ، مانند آن در موتورهای هوافضا ، بسیار آشنا هستند. بیایید به مواد خاصی که این موتورهای قدرتمند را در حال اجرا نگه می دارند ، بررسی کنیم.

پیستون های موتور هواپیما از چه چیزی ساخته شده است؟

شما در مورد مواد خاص موجود در آن موتورهای هواپیمای قدرتمند کنجکاو هستید. چه چیزی می تواند در برابر گرمای شدید و فشارهایی که پیستون ها بعد از پرواز پرواز می کنند مقاومت کنند؟ این یک انتخاب مهم است.

پیستون های موتور هواپیما به طور معمول از آلیاژهای آلومینیومی مانند 4032 (انبساط پایین ، سایش خوب) یا 2618 (مقاومت بالاتر در دما) جعل می شوند. اینها سبکی و خواص حرارتی لازم را برای عملکرد قابل اعتماد ارائه می دهند.

در دنیای موتورهای هواپیمایی متقابل (نوع با سیلندرها و پیستون ها ، که در حمل و نقل هوایی عمومی مشترک است) ، آلیاژهای آلومینیومی انتخاب برتر برای پیستون ها هستند. این فقط هیچ آلومینیومی نیست. آلیاژهای خاص برای خواص منحصر به فرد خود انتخاب شده اند که به آنها امکان زنده ماندن در چنین محیطی سخت می دهد. دو گزینه محبوب عبارتند از:

· 4032 آلیاژ آلومینیوم: این آلیاژ حاوی سیلیکون است که به کاهش میزان انبساط حرارتی آن کمک می کند. انبساط پایین به این معنی است که می توان تحمل محکم تری را بین دیواره پیستون و سیلندر حفظ کرد ، باعث بهبود کارایی و کاهش سایش می شود. همچنین مقاومت در برابر سایش خوبی دارد.

· 2618 آلیاژ آلومینیوم: این آلیاژ حاوی مس است و به دلیل قدرت عالی در دمای بالا شناخته شده است. این ممکن است کمی بیشتر از 4032 گسترش یابد ، بنابراین باید ترخیص های پیستون به دیوار بر این اساس تنظیم شود ، اما قدرت درجه حرارت بالا آن را برای موتورهای بسیار با کارایی یا توربوشارژ مناسب می کند. روند تولید نیز مهم است. پیستون های هواپیما اغلب هستند جعلی به جای بازیگران. جعل ساختار دانه آلومینیوم را تراز می کند و در نتیجه قسمت بسیار قوی تر و بادوام تری در مقایسه با ریخته گری ایجاد می شود. در Forging SWA ، تمام محصولات ما جعلی هستند ، و ما می دانیم که چگونه این فرایند خصوصیات مکانیکی آلومینیوم را تقویت می کند و باعث می شود آن را برای برنامه های کاربردی مناسب ، دقیقاً مانند این پیستون های موتور.

پیستون های موتور از چه مواد ساخته شده اند؟

فراتر از هواپیما ، پیستون های موتور به طور کلی از چه چیزی ساخته شده اند؟ موتورهای مختلف نیازهای متفاوتی دارند و این منجر به انواع مختلفی از مواد برای این مؤلفه مهم می شود.

پیستون های موتور معمولاً از آلیاژهای آلومینیوم برای کاربردهای خودرو و هواپیما به دلیل وزن سبک و اتلاف گرمای خوب ساخته می شوند. با این حال ، برخی از موتورهای دیزلی سنگین ممکن است از پیستون های چدن یا فولادی برای دوام بیشتر تحت فشارهای شدید استفاده کنند.

در حالی که آلومینیوم بسیار رایج است ، به خصوص در موتورهای بنزین برای اتومبیل و هواپیما ، این تنها ماده ای نیست که برای پیستون های موتور در سراسر تخته استفاده می شود. انتخاب به شدت به نوع موتور ، شرایط عملیاتی آن و نیازهای عملکرد بستگی دارد.

· آلیاژهای آلومینیوم: همانطور که بحث شد ، اینها در موتورهای بنزینی (اتومبیل ، موتور سیکلت ، هواپیماهای سبک) و بسیاری از موتورهای دیزلی کوچکتر حاکم هستند. وزن کم آنها برای کاهش توده های متقابل بسیار مهم است و به موتورها اجازه می دهد تا بالاتر بمانند و سریعتر پاسخ دهند. هدایت حرارتی خوب به از بین رفتن گرما از تاج پیستون کمک می کند و از گرمای بیش از حد جلوگیری می کند.

· چدن: در طراحی موتور قدیمی و برخی از کاربردهای صنعتی ، پیستون های چدن رایج بودند. آنها در مقایسه با آلومینیوم قوی و مقاوم در برابر سایش هستند اما بسیار سنگین هستند. این وزن سرعت و کارآیی موتور را محدود می کند.

· فولاد: برای موتورهای دیزلی بسیار بزرگ و سنگین (مانند حمل و نقل ، لوکوموتیو یا تجهیزات سنگین زمین) ، اغلب از پیستون های فولادی استفاده می شود. این موتورها تحت فشارهای احتراق و دمای بسیار بالایی عمل می کنند که ممکن است آلومینیوم طولانی مدت زنده نماند. فولاد حتی اگر سنگین باشد ، استحکام و دوام برتر را در چنین شرایط شدید ارائه می دهد. بعضی اوقات ، پیستون ها نیز دارای پوشش های ویژه ای هستند. به عنوان مثال ، دامن های پیستون ممکن است دارای پوشش های ضد اصطکاک (مانند دی سولفید مولیبدن یا گرافیت) برای کاهش سایش باشند. تاج پیستون ممکن است دارای یک پوشش سد حرارتی برای محافظت از آلومینیوم در برابر گرمای شدید در موتورهای بسیار بالا باشد. هدف اساسی همیشه داشتن پیستونی است که قوی ، سبک باشد و بتواند گرما را به طور مؤثر مدیریت کند.

سیلندرهای هواپیما از چه ساخته شده اند؟

پیستون برای جابجایی به یک سیلندر نیاز دارد. از چه موادی برای سیلندرهای هواپیما استفاده می شود و چگونه آنها با پیستون های آلومینیومی تعامل دارند؟ این جفت شدن برای زندگی موتور بسیار مهم است.

سیلندرهای موتور هواپیما به طور معمول با بشکه های آلیاژ فولادی (برای مقاومت در برابر سایش در برابر حلقه های پیستون) و سرهای سیلندر آلیاژ آلومینیوم (برای اتلاف حرارت خوب و وزن سبک) ساخته می شوند. بشکه فولادی ممکن است نیتراید یا کروم باشد.

سیلندر موجود در موتور هواپیما در واقع یک مونتاژ پیچیده تر از یک لوله ساده است. این ماده به طور معمول از دو قسمت اصلی ساخته شده از مواد مختلف تشکیل شده است: بشکه سیلندر و سر سیلندر.

· بشکه سیلندر: این بخشی است که پیستون به سمت بالا و پایین حرکت می کند. سطح داخلی بشکه برای مقاومت در برابر اصطکاک از حلقه های پیستون باید بسیار سخت و مقاوم در برابر سایش باشد. به همین دلیل ، بشکه های سیلندر هواپیما معمولاً از مقاومت بالا ساخته می شوند آلیاژهای فولادیبشر درمان های متداول برای سطح مته شامل موارد زیر است:

o نیتریدر: یک فرآیند عملیات حرارتی که سطح فولاد را سخت می کند و باعث می شود در برابر سایش بسیار مقاوم باشد. بشکه های فولادی نیترید متداول هستند.

o آبکاری کروم: بعضی اوقات ، سوراخ سیلندر برای مقاومت در برابر سایش کروم سخت است.

· سر سیلندر: سر سیلندر بالای سیلندر را مهر و موم می کند و حاوی شاخه ها و دریچه های جرقه (در اکثر طرح ها) است. سرهای سیلندر هواپیما تقریباً همیشه از آن ساخته شده است آلیاژهای آلومینیومبشر این امر به این دلیل است که آلومینیوم سبک وزن است و دارای هدایت حرارتی عالی است که به از بین رفتن گرمای شدید تولید شده در هنگام احتراق ، به ویژه در اطراف ناحیه دریچه اگزوز کمک می کند. باله های خنک کننده ای که در موتورهای هواپیمای خنک شده هوا مشاهده می کنید بخشی از سرسیلندر آلومینیوم و مونتاژ بشکه است. ترکیبی از بشکه استیل و یک پیستون آلومینیومی (با حلقه های آن) برای مدیریت انبساط حرارتی و اطمینان از مهر و موم مناسب نیاز به طراحی دقیق دارد. مواد مختلف برای بهینه سازی مقاومت در برابر سایش در جایی که مورد نیاز است (بشکه) و اتلاف گرما/وزن سبک در جایی که مهمترین آن است (سر و پیستون) انتخاب شده است.

آیا پیستون های موتور آلومینیوم هستند؟

شما اغلب در مورد قطعات آلومینیومی در موتورها می شنوید. بنابراین ، آیا می توان گفت که بیشتر پیستون های موتور از آلومینیوم ساخته شده اند؟ این یک درک مشترک است ، اما تأیید خوب است.

بله ، اکثریت قریب به اتفاق پیستون های موتور ، به ویژه در موتورهای بنزین خودرو و موتورهای هواپیمایی متقابل ، از آلیاژهای آلومینیومی ساخته شده اند. وزن سبک و خواص حرارتی خوب آنها بسیار سودمند است.

برای تعداد زیادی از انواع موتور که افراد روزانه با آنها در تعامل هستند ، جواب مثبت است. آلومینیوم ماده انتخابی برای پیستون ها در:

· موتورهای بنزینی خودرو: تقریباً تمام اتومبیل های مسافربری با موتورهای بنزینی از پیستون های آلومینیومی استفاده می کنند.

· موتورهای هواپیمایی متقابل: همانطور که به طور گسترده بحث کرده ایم ، آلیاژهای آلومینیوم برای این موتورها استاندارد هستند.

· موتورهای موتور سیکلت: موتورهای موتور سیکلت با کارایی بالا نیز به پیستون های آلومینیومی سبک وزن متکی هستند.

· بسیاری از موتورهای دیزلی کوچک: موتورهای دیزلی کوچکتر نیز اغلب از پیستون های آلومینیومی استفاده می کنند. دلایل سازگار است:

1 وزن کم (کاهش جرم متقابل): پیستون های سبک تر به معنای بی تحرکی کمتر است. این امر به موتور اجازه می دهد تا سریعتر پیستون را تسریع و کاهش دهد و منجر به سرعت بیشتر موتور بالقوه موتور (RPM) ، پاسخ بهتر موتور و کاهش لرزش شود.

2 هدایت حرارتی خوب: آلومینیوم گرما را به خوبی انجام می دهد. این امر به انتقال گرما از تاج پیستون داغ (سطح بالای در معرض احتراق) به دامن های پیستون و حلقه های پیستون کمک می کند و در نهایت به دیواره های سیلندر و روغن موتور. این مانع از گرم شدن بیش از حد پیستون و عدم موفقیت می شود. در حالی که استثنائاتی وجود دارد ، مانند پیستون های فولادی در برخی از موتورهای دیزلی بسیار سنگین ، آلیاژهای آلومینیومی ثابت شده است که تعادل عالی از خواص برای خواسته های بیشتر پیستون های موتور احتراق داخلی است. در Forging SWA ، تخصص ما در جعل آلیاژهای مختلف آلومینیوم برای دستیابی به خواص مکانیکی خاص برای برنامه های کاربردی نهفته است. ما می دانیم که چگونه با آلومینیوم کار کنیم تا بهترین ویژگی های خود را ارائه دهیم ، مشابه نحوه انتخاب تولید کنندگان پیستون و پردازش آلومینیوم برای عملکرد بهینه موتور. تعهد ما به کیفیت ، با حمایت از گواهینامه های ISO و بازرسی دقیق ، اطمینان می دهد که مشتریان ما از اجزای آلومینیومی درجه بالا دریافت می کنند.

پایان

پیستون های موتور هواپیما در درجه اول از آلیاژهای آلومینیوم با مقاومت بالا جعل می شوند. این انتخاب به دلیل نیاز به وزن سبک ، اتلاف گرمای خوب و استحکام در دمای کار بالا هدایت می شود.