|  | 8 апреля 2015 | Автомобили и транспорт

Создан первый опытный двигатель, в котором использованы пластмассовые детали и узлы

Пластиковые детали двигателя


Все большее стремление к увеличению топливной экономичности транспортных средств приводит к тому, что выпускаемые автомобили становятся с каждым днем все легче и легче. Основным источником снижения веса автомобиля пока является снижение веса кузова и шасси, но в недалеком будущем возможности этого источника будут полностью исчерпаны. Принимая это во внимание, специалисты из института Фраунгофера, Германия, обратили свое внимание на еще один массивный узел любого автомобиля, на его двигатель внутреннего сгорания, и сейчас ими ведется разработка технологий, позволяющих наладить выпуск двигателей, некоторые части которых будут изготавливаться из легковесных пластиковых композитов.

Первые попытки снижения веса двигателей автомобилей были предприняты в 1960-х года, когда в двигателях вместо тяжелых металлических начали устанавливаться блоки цилиндров, изготовленные из легкого алюминия или его сплавов. В 1980-х годах были сделаны первые попытки использовать в двигателях пластиковые детали и узлы, способные выдерживать высокие температуры и экстремальные нагрузки. Но в то время эти технологии не получили дальнейшего развития и распространения из-за высокой стоимости производства специализированных композитных материалов.

Подход, предложенный группой NAS (new drive systems) института Фраунгофера, позволил создать экспериментальный одноцилиндровый двигатель, большинство узлов которого изготовлено из армированного волокном специального пластика, который походит для метода инжекционной формовки. "Мы использовали армированный волокном композитный материал для изготовления кожуха одноцилиндрового опытного двигателя" - рассказывает Ларс-Фредрик Берг (Lars-Fredrik Berg), руководитель данного проекта, - "Этот кожух весит на 20 процентов меньше алюминиевого корпуса, а стоимость его изготовления остается на прежнем уровне".

Специалисты института Фраунгофера утверждают, что использование пластиковых композитов позволит не только снизить вес автомобилей, но и обеспечит снижение шума, издаваемого двигателем, и дополнительное снижение количества потребляемого топлива за счет снижения количества отдаваемого двигателем в окружающую среду тепла. Однако, для достижения последнего потребуется решить некоторые проблемы с устойчивостью пластиковых деталей к сильным вибрациям в условиях достаточно высоких температур.

Опытный двигатель с пластиковыми деталями


"Мы тщательно изучили конструкции различных типов двигателей внутреннего сгорания и идентифицировали области, подвергающиеся сильным тепловым и механическим нагрузкам" - рассказывает Ларс-Фредрик Берг, - "В этих местах мы используем металлические вставки, позволяющие увеличить износостойкость двигателя в целом".

Кроме проблем с износостойкостью пластиковых деталей, исследователям пришлось решить проблему обеспечения хорошего сцепления пластика с металлом, двух материалов, обладающих различными коэффициентами теплового расширения. Кроме этого, используемые пластики должны быть устойчивы к воздействию машинного масла, бензина, дизельного топлива, этиленгликоля и других компонентов, входящих в состав антифриза.

В конечном счете, исследователи остановились на армированном стекловолокном пластике, состоящем из 55 процентов волокна и 45 процентов смол, содержащих пластиковые гранулы из специального термореактивного материала. Стеклянные волокна, предварительно смешанные с жидкой смолой, впрыскиваются в форму, смешиваясь с полимеризующими материалами. Высокое качество форм позволило избежать необходимости операций окончательной обработки, которые необходимы для доводки металлических деталей после отливки.

Также исследователи пытались использовать более легкие углеродистые соединения. При этом были получены достаточно неплохие результаты за исключением того, что эти соединения обходятся гораздо дороже использованных смол и стекловолокна.

Опытный одноцилиндровый двигатель с пластиковыми деталями будет продемонстрирован общественности на выставке Hannover Messe, которая будет проходить в этом месяце. А чуть позже специалисты института Фраунгофера приступят к изготовлению многоцилиндрового двигателя, на котором будут исследованы все преимущества и недостатки использования пластиковых деталей и узлов.




Ключевые слова:
Двигатель, Внутреннего, Сгорания, Автомобиль, Вес, Эффективность, Топливо, Пластик, Волокно, Деталь, Узел

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Компания GE Aviation успешно запустила новый двигатель, конструкция которог ...
  • Концептуальный автомобиль Norma M-20 получит пластиковый двигатель внутренн ...
  • ADVENT - новый высокотемпературный и высокоэффективный авиационный реактивн ...
  • Новый пенометаллический материал для изготовления кузовов транспорта и корп ...
  • Суперэффективный двигатель от EcoMotors, более 40 километров на одном литре ...




  • 8 апреля 2015 12:23
    #1 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1018
    Заканчивайте уже с модернизацией двигателей внутреннего сгорания - сейчас это уже не так модно. Имхо, лучше использовать пластик для модернизации электродвигателей.


    --------------------
        
    8 апреля 2015 13:41
    #2 Написал: radio

    Публикаций: 0
    Комментариев: 175
    Каптон наверное какой-нибудь, пластик шлейфов.
    Важным достоинством пластикового двигателя будет надёжный выход из строя через несколько лет после окончания гарантийного срока. Что и гарантирует прибыльность компаниям в обозримом будущем.
        
    8 апреля 2015 14:29
    #3 Написал: Strain

    Публикаций: 0
    Комментариев: 85
    radio, полностью согласен. А любая небольшая авария приведет к полной замене треснувшего по швам двигателя.
        
    8 апреля 2015 17:07
    #4 Написал: HeavyGait

    Публикаций: 3
    Комментариев: 531
    исследователи остановились на армированном стекловолокном пластике,


    Не совсем понятно,чего здесь такого инновационного. Ещё году примерно в 2008-ом, мне в ремонт привозили стеклопластиковый картер двигателя от какого-то грузовика, да и сам грузовик был не новый. Так что лет десять как уже используют.

    используемые пластики должны быть устойчивы к воздействию машинного масла, бензина, дизельного топлива, этиленгликоля и других компонентов, входящих в состав антифриза.


    Та же фигня. Стеклопластик обладает очень высокой коррозионной стойкостью, из него даже трубы для химических производств делают.
    Эпоксивинилэфирные смолы:

    Входящие в состав эпоксивинилэфирной смолы эпоксидные группы обеспечивают абсолютную гидрофобность и химостойкость. Эпоксивинилэфиры обеспечивают повышенную ударопрочность, противостоят абразивному износу, водостойки, эластичны. Эпоксивинилэфиры обладают повышенным уровнем химической стойкости, которая сравнима, а порой превышает стойкость дорогих никелевых сплавов.



    Цитата: Strain
    любая небольшая авария приведет к полной замене треснувшего по швам двигателя.


    А сейчас что, двигатели от кайена заваривать везут?


    --------------------
        
    8 апреля 2015 17:37
    #5 Написал: Zerger

    Публикаций: 0
    Комментариев: 776
    для гибрида сойдёт, или как двигатель резервного генератора для электромашин.


    --------------------
        
    9 апреля 2015 03:36
    #6 Написал: Awesome_Teo

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Цитата: Strain
    А любая небольшая авария приведет к полной замене треснувшего по швам двигателя.

    хренасе небольшая авария
    вы вообще стеклопластик видели?
        
    19 апреля 2015 17:57
    #7 Написал: cable60

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Стеклопластик , это чуть не то , а вот на основе углепластика можно полностью движок собрать. Материал по энергоёмкости вообще идеальный материал (имеется в виду затратная часть). По прочностным характеристикам , упругим свойствам и износостойкости вообще нет равных.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.