Лого Сделано у нас
55

Российские ученые разработали способ удвоить ресурс моторов из алюминия

 © rscf.ru

За счет новой технологии обработки сплавов срок эксплуатации легких алюминиевых двигателей увеличится и станет таким же, как у наиболее распространенных чугунных. Это приведет к улучшению динамики и экономичности массовых моделей автомобилей. В настоящее время ученые создали промышленную установку, которая с помощью воздействия пучков электронов способна создавать на деталях защитный слой с рекордной толщиной в 30 микрон. Ее использование в автомобильной промышленности может начаться уже в ближайшее время, после переговоров с компаниями-производителями.

Использование алюминиевых сплавов в автомобильных двигателях — одно из передовых решений, позволяющих облегчить легковую машину на 50-100 кг, сделав ее более приемистой и экономичной. К тому же «крылатый металл» почти не подвержен коррозии, благодаря чему силовой агрегат получает защиту от ржавчины. Однако широкому распространению двигателей из легких сплавов мешает их малая долговечность, поскольку они менее устойчивы к механическому износу по сравнению с чугунными аналогами.

Решить эту проблему автоконцерны пытаются с помощью дополнительных износостойких покрытий, которые наносят на поверхности деталей. В результате такой обработки на относительно мягком алюминиевом сплаве создается более твердый металлический либо металлокерамический защитный слой, толщина которого не превышает нескольких микрон. Однако данная технология всё же не позволяет довести долговечность алюминиевых двигателей до необходимого уровня, и сейчас они приблизительно в два раза уступают чугунным агрегатам по ресурсу.

Российские ученые предложили способ дальнейшего совершенствования моторов из легкого металла, разработав новый подход к обработке их деталей.

— В нашей установке «Комплекс» мы применили ионно-плазменный и электронно-пучковый способы воздействия, которые позволяют создавать в металле износостойкие слои глубиной до 30 микрон, — рассказал заведующий лабораторией пучково-плазменной инженерии поверхности Института сильноточной электроники (ИСЭ) СО РАН Владимир Денисов.

Суть метода заключается в импульсном воздействии интенсивного пучка электронов на поверхность детали с предварительно напыленным покрытием.

— В результате оно перемешивается с основным металлом, создавая на поверхности сплав с улучшенными характеристиками, — подчеркнул руководитель проекта РНФ, главный научный сотрудник лаборатории плазменной эмиссионной электроники ИСЭ СО РАН Николай Коваль. — Таким образом достигается постепенное изменение элементного состава образца и его свойств. В частности, мы можем добиться постепенного повышения твердости по мере продвижения к поверхности материала, что значительно увеличивает надежность детали.

По словам ученых, с помощью установки также можно добавить в металл сразу несколько модифицирующих материалов, что позволяет одновременно воздействовать на разные характеристики детали — например, провести ее упрочение вместе с увеличением стойкости к воздействию высоких температур. При этом все этапы обработки проходят в вакуумных камерах, что исключает доступ кислорода, который может испортить заготовку.

— Электронно-пучковый способ воздействия на алюминиевые сплавы известен с 1960-х годов, однако сейчас ученые из Томска сделали важный шаг в его развитии, создав работающую промышленную установку, — отметил приглашенный эксперт НИТУ «МИСиС» Евгений Александров.

Также специалисты считают, что технология может эффективно применяться в аэрокосмической отрасли.

— В своей работе ученые добились создания очень толстого 30-микронного упрочняющего слоя, который должен обладать не только высокой износостойкостью, но и хорошей связанностью с основным материалом детали, — подчеркнул заведующий лабораторией физической химии металлургических расплавов Института металлургии Уральского отделения РАН Алексей Шубин. — Это качество вкупе с универсальностью установки может позволить проводить точечное упрочнение корпусных деталей самолетов и космических кораблей в тех местах, которые подвержены наибольшим эксплуатационным нагрузкам.

В настоящее время разработчики установки доказали возможность улучшения свойств поверхности для ряда сортов стали, титана и алюминиевых сплавов, в том числе силуминовых, которые используются в автомобилестроении. В частности, износостойкость последних у них получилось увеличить в 5-10 раз.

По словам специалистов, новая ионно-плазменная технология уже была внедрена на одном из российских предприятий по изготовлению штамповых инструментов. Ее использование в процессе производства двигателей станет возможным после проведения переговоров с автомобильными компаниями.

  • -7
    Нет аватара Штехель
    24.01.2009:49:38

    ух ты и до нас дошли технологии которые БНВ и рено в масспродукт начала внедрять еще в 90х, а порше в гоночных авто еще в 60-70х. но ниче лучше поздно чем никогда. интересно насколько наш никасил или как они его обзовут будет устойчив к присадкам, сере в бензулине и т. п. кородирующим покрытие соединениям.

    Отредактировано: Штехель~09:49 24.01.20
    • 10
      Нет аватара RadioDOT
      24.01.2011:01:08

      начали внедрять… а чего не внедрили-та? чегойта люминивые моторчики сплошь и рядом не спешат применять, а те, кто применяет, теряют покупателей (проверочное слово VAG)? видно, рассказы, как это обычно бывает, несколько спешат впереди паровоза реальных технологий     не верьте рассказам, верьте рыночку, который-таки порешал всё уже.

      Отредактировано: RadioDOT~11:01 24.01.20
      • 2
        Нет аватара Штехель
        24.01.2021:02:34

        начали внедрять и используют до сих пор мой хороший ))) алюминиевые блоки давно юзают БМВ, Мерс, Ауди (скорее ВАГ) тот же наш любимый хенде-киа мотор 1,4-1,6. У производителей разный подход где-то внедряют тонкостенную гильзу где-то укрепляют стенки алюминиевого блока. В линейке многих автопроизводителей есть как алюминиевые так и чугунные блоки. Как правило из люминя стараются делать большие ДВС — там идет значительная экономия на массе авто и лучше характеристики теплового расширения пары поршень-цилиндр, а так же теплопроводность у люминя выше .

        Отличный и живой пример всем известные моторы мерса м112/м113 6 и 8 горшков 3,2 и 5 литра — соответственно. Масса мерсов с этими движками колесит по нашей стране и в миру. Так вот начали их производить в 97м году, 5 литровку закончили производить в 11м, а 3,2л штампуют из люминия до сих пор ) как-то так ) Можно еще вспомнить о массе ДВС ВАГ из люминя, БМВ тд и т. п.

        Отредактировано: Штехель~21:03 24.01.20
        • 1
          Дмитрий Жуков Дмитрий Жуков
          24.01.2022:10:24

          Ну, двигатель ЗМЗ-24 начали производить в 1968 году. Блок и головка блока — алюминий.

          • 0
            Нет аватара Штехель
            24.01.2023:53:28

            там немного не о том — там блок с мокрыми гильзами. эта технология так же применялась многими европейскими производителями — что я видел 3х литровый 6ти горшковый мотров пежо- блок люминь и мокрые гильзы из чугуна. Если не ошибаюсь так же сделан мотор космича умз — тоже на мокрых гильзах. Классическая технология тех же япов это алюминиевый блок и запрессованные чугунные гильзы — это все их «легендарные» моторы на котрые сцыт кипятком весь ДВ. В европах инженеры более искушенные и просто напихать чугунных гильз в блок (как делают наши умельцы при капиталке современных мотров из большой тройки ) им неинтересно да и маркетологи их не поймут, потому одноразрвый блок рулит — первый владелц авто царь и Бог, последующие говно которые будут расплачиваться за все грехи ))) как-то так .

            ГБЦ да все люминиевые и это спокон веков неберусь даже сказать когда ГБЦ стали делать из люминя, это не ноу хау .

            Алюминий очень хороший для инженерного дела металл потму хорошие инженеры его везде и пытаются пристроить

            Отредактировано: Штехель~23:54 24.01.20
        • 0
          serp_1 serp_1
          24.01.2022:19:32

          Да ГОВНО у них покрытие, движки одноразовые. Начинаем капиталить от 70-80 тыс км. Некоторые вообще не подлежат ремонту, только замена. Алюминиевые движки с гильзами еще куда ни шло.

    • 7
      kolop kolop
      24.01.2013:15:18

      Читать не умеешь до конца?

      Там же написано, что технология известна с 1960 года. Вся проблема была, сделать эту технологию в промышленных масштабах.

      • 7
        Сергей Отческих Сергей Отческих
        24.01.2014:04:57

        До конца уметь читать отдельная наука… Если бы все знали и умели то…

      • -1
        Нет аватара Штехель
        24.01.2020:28:40

        Читай по слогам — БМВ и Рено эту технологию массово использовали уже в 90х в своих ДВС. Если такой шипко грамотный можешь поискать в сети сколько сотен тысячь двигателей было сделанно с этим покрытием и до сих пор автопроизводители используют тот или иной вариант такого покрытия в аллюминиевых негильзованных блоках МАССОВО!

  • 7
    Human RS Human RS
    24.01.2010:24:02

    Новость хорошая. Переместил из личного блога в профильный.

  • Комментарий удален
  • 4
    Нет аватара lux099
    24.01.2021:02:31

    Теперь Уазики вообще бессмертными будут!

  • 4
    Дмитрий Жуков Дмитрий Жуков
    24.01.2021:17:15

    Да, есть такое дело.

    «СОЛО», «ДУЭТ», «ТРИО», «КВАДРО», «КВИНТА», «КОМПЛЕКС» — все томские электрофизические установки для упрочнения металлов. С 2007 года эти разработки делают.

    Остаётся лишь вопрос — производственное применение? Хотелось бы о заводах узнать.

Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,