(सावधानीपूर्वक) नियंत्रण में घर्षण

हम इसे पसंद करें या न करें, घर्षण की घटना सभी गतिमान यांत्रिक तत्वों के साथ होती है। इंजन के साथ स्थिति अलग नहीं है, अर्थात् सिलेंडर के अंदरूनी हिस्से के साथ पिस्टन और रिंगों के संपर्क के साथ, अर्थात। उनकी चिकनी सतह के साथ। यह इन जगहों पर है कि हानिकारक घर्षण से सबसे बड़ा नुकसान होता है, इसलिए आधुनिक ड्राइव के डेवलपर्स नवीन तकनीकों के उपयोग के माध्यम से उन्हें यथासंभव कम करने की कोशिश कर रहे हैं।

तापमान ही नहीं

पूरी तरह से समझने के लिए कि इंजन में क्या स्थितियाँ हैं, स्पार्क इंजन के चक्र में मूल्यों को दर्ज करना पर्याप्त है, 2.800 K (लगभग 2.527 डिग्री C), और डीजल (2.300 K - लगभग 2.027 डिग्री C) तक पहुँचना . उच्च तापमान तथाकथित सिलेंडर-पिस्टन समूह के थर्मल विस्तार को प्रभावित करता है, जिसमें पिस्टन, पिस्टन के छल्ले और सिलेंडर शामिल हैं। बाद वाला भी घर्षण के कारण ख़राब हो जाता है। इसलिए, शीतलन प्रणाली से गर्मी को प्रभावी ढंग से हटाने के लिए आवश्यक है, साथ ही व्यक्तिगत सिलेंडरों में काम करने वाले पिस्टन के बीच तथाकथित तेल फिल्म की पर्याप्त ताकत सुनिश्चित करने के लिए।

सबसे महत्वपूर्ण चीज है जकड़न।

यह खंड ऊपर वर्णित पिस्टन समूह के कामकाज के सार को सबसे अच्छा दर्शाता है। यह कहने के लिए पर्याप्त है कि पिस्टन और पिस्टन के छल्ले सिलेंडर की सतह के साथ 15 मीटर/सेकेंड तक की गति से चलते हैं! कोई आश्चर्य नहीं कि सिलेंडर के काम करने की जगह की जकड़न सुनिश्चित करने पर इतना ध्यान दिया जाता है। यह इतना महत्वपूर्ण क्यों है? पूरे सिस्टम में प्रत्येक रिसाव सीधे इंजन की यांत्रिक दक्षता में कमी की ओर ले जाता है। पिस्टन और सिलेंडर के बीच की खाई में वृद्धि भी स्नेहन की स्थिति के बिगड़ने को प्रभावित करती है, जिसमें सबसे महत्वपूर्ण मुद्दा शामिल है, अर्थात। तेल फिल्म की इसी परत पर। प्रतिकूल घर्षण को कम करने के लिए (व्यक्तिगत तत्वों के अधिक गरम होने के साथ), बढ़ी हुई ताकत के तत्वों का उपयोग किया जाता है। वर्तमान में उपयोग किए जा रहे नवीन तरीकों में से एक आधुनिक बिजली इकाइयों के सिलेंडरों में काम कर रहे पिस्टन के वजन को कम करना है।

नैनोस्लाइड - स्टील और एल्यूमीनियम

तो फिर, ऊपर बताए गए लक्ष्य को व्यवहार में कैसे हासिल किया जा सकता है? उदाहरण के लिए, मर्सिडीज नैनोस्लाइड तकनीक का उपयोग करती है, जो आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले तथाकथित प्रबलित एल्यूमीनियम के बजाय स्टील पिस्टन का उपयोग करती है। स्टील पिस्टन, हल्का होने के कारण (वे एल्यूमीनियम वाले की तुलना में 13 मिमी से अधिक कम होते हैं), अन्य बातों के अलावा, क्रैंकशाफ्ट काउंटरवेट के द्रव्यमान को कम करने और क्रैंकशाफ्ट बियरिंग्स के स्थायित्व को बढ़ाने में मदद करते हैं और पिस्टन पिन स्वयं असर करते हैं। यह समाधान अब तेजी से स्पार्क इग्निशन और कम्प्रेशन इग्निशन इंजन दोनों में उपयोग किया जाता है। नैनोस्लाइड तकनीक के व्यावहारिक लाभ क्या हैं? आइए शुरुआत से शुरू करें: मर्सिडीज द्वारा प्रस्तावित समाधान में एल्यूमीनियम आवास (सिलेंडर) के साथ स्टील पिस्टन का संयोजन शामिल है। याद रखें कि सामान्य इंजन ऑपरेशन के दौरान, पिस्टन का ऑपरेटिंग तापमान सिलेंडर की सतह से काफी अधिक होता है। इसी समय, एल्यूमीनियम मिश्र धातुओं के रैखिक विस्तार का गुणांक कच्चा लोहा मिश्र धातुओं से लगभग दोगुना है (वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले अधिकांश सिलेंडर और सिलेंडर लाइनर बाद वाले से बने होते हैं)। स्टील पिस्टन-एल्यूमीनियम आवास कनेक्शन का उपयोग सिलेंडर में पिस्टन की बढ़ती निकासी को काफी कम कर सकता है। जैसा कि नाम से पता चलता है, नैनोस्लाइड तकनीक में तथाकथित स्पटरिंग भी शामिल है। सिलेंडर की असर सतह पर नैनोक्रिस्टलाइन कोटिंग, जो इसकी सतह की खुरदरापन को काफी कम करती है। हालांकि, खुद पिस्टन के लिए, वे जाली और उच्च शक्ति वाले स्टील से बने होते हैं। इस तथ्य के कारण कि वे अपने एल्यूमीनियम समकक्षों की तुलना में कम हैं, उन्हें कम कर्ब वेट की भी विशेषता है। स्टील पिस्टन सिलेंडर के कार्य स्थान की बेहतर जकड़न प्रदान करते हैं, जो सीधे इसके दहन कक्ष में ऑपरेटिंग तापमान को बढ़ाकर इंजन की दक्षता को बढ़ाता है। यह, बदले में, प्रज्वलन की बेहतर गुणवत्ता और ईंधन-वायु मिश्रण के अधिक कुशल दहन में अनुवाद करता है।