Uçak motoru pistonları neyden yapılmıştır? - Aerospace?

Bir uçağın pistonlu motorunun kalbi aşırı koşullarla karşı karşıya. Yanlış pistonlu malzemeyi seçmek, havacılık ve uzayda kimsenin alamayacağı bir risk olan uçuş ortasında felaket başarısızlığına yol açabilir.

Uçak motoru pistonları ağırlıklı olarak hafifleri, iyi termal iletkenlik ve yüksek çalışma sıcaklıklarında mukavemetleri için seçilen yüksek mukavemetli alüminyum alaşımlardan yapılır. Dövme ortak bir üretim yöntemidir.

Alüminyum alaşımı üreticisi 2012'den beri SWA dövmesinde halkalar ve diskler oluşturdu, yüksek performanslı uygulamalarda materyallerin oynadığı kritik rolü anlıyoruz. Öncelikle özelleştirilmiş alüminyum çözümlerimizle çeşitli sanayi sektörlerindeki tüccarlara ve işleme şirketlerine hizmet ederken, havacılık ve uzay motorlarındakiler gibi zorlu ortamlar için malzeme bilimi ilkeleri çok tanıdıktır. Bu güçlü motorları çalıştıran belirli malzemelere bakalım.

Uçak motoru pistonları neyden yapılmıştır?

Bu güçlü uçak motorlarındaki belirli malzemeleri merak ediyorsunuz. Pistonların uçuştan sonra uçuşa katlandığı yoğun ısı ve baskılara ne dayanabilir? Bu kritik bir seçim.

Uçak motoru pistonları tipik olarak 4032 (daha düşük genleşme, iyi aşınma) veya 2618 (sıcaklıkta daha yüksek mukavemet) gibi alüminyum alaşımlardan sahtedir. Bunlar güvenilir performans için gerekli hafifliği ve termal özellikleri sunar.

Pistonlu uçak motorları dünyasında (genel havacılıkta yaygın olan silindir ve pistonlu tür), alüminyum alaşımlar pistonlar için en iyi seçimdir. Yine de bu sadece alüminyum değil. Belirli alaşımlar, bu kadar sert bir ortamda hayatta kalmalarını sağlayan benzersiz özellikleri için seçilir. İki popüler seçenek:

· 4032 Alüminyum Alaşım: Bu alaşım, termal genleşme oranını azaltmaya yardımcı olan silikon içerir. Daha düşük genişleme, piston ve silindir duvarı arasında daha sıkı toleransların korunabileceği, verimliliği artırma ve aşınmayı azaltabileceği anlamına gelir. Ayrıca iyi aşınma direncine sahiptir.

· 2618 Alüminyum Alaşım: Bu alaşım bakır içerir ve yüksek sıcaklıklarda mükemmel mukavemeti ile bilinir. 4032'den biraz daha fazla genişleyebilir, bu nedenle pistondan duvara boşlukların buna göre ayarlanması gerekir, ancak yüksek sıcaklık mukavemeti onu çok yüksek performanslı veya turboşarjlı motorlar için uygun hale getirir. Üretim süreci de anahtardır. Uçak pistonları genellikle dövme dökmek yerine. Dövme, alüminyumun tane yapısını hizalayarak bir dökümle karşılaştırıldığında çok daha güçlü ve daha dayanıklı bir parça ile sonuçlanır. SWA dövmesinde, tüm ürünlerimiz dövülür ve bu işlemin alüminyumun mekanik özelliklerini nasıl geliştirdiğini ve bu motor pistonları gibi zorlu uygulamalar için uygun hale getirdiğini ilk elden biliyoruz.

Motor pistonları hangi malzemeden yapılmıştır?

Sadece uçakların ötesinde, genellikle motor pistonları ne yapılır? Farklı motorların farklı ihtiyaçları vardır ve bu, bu kritik bileşen için çeşitli malzeme seçeneklerine yol açar.

Motor pistonları, hafif ağırlıkları ve iyi ısı dağılımı nedeniyle otomotiv ve uçak uygulamaları için alüminyum alaşımlardan yaygın olarak yapılır. Bununla birlikte, bazı ağır hizmet tipi dizel motorlar, aşırı basınçlar altında daha fazla dayanıklılık için dökme demir veya çelik pistonları kullanabilir.

Alüminyum, özellikle otomobiller ve uçaklar için benzinli motorlarda çok yaygın olsa da, tahtada motor pistonları için kullanılan tek malzeme bu değildir. Seçim büyük ölçüde motor tipine, çalışma koşullarına ve performans gereksinimlerine bağlıdır.

· Alüminyum alaşımlar: Tartışıldığı gibi, bunlar benzinli motorlarda (arabalar, motosikletler, hafif uçaklar) ve birçok küçük dizel motorda baskındır. Düşük ağırlıkları, pistonlu kütleyi azaltmak için çok önemlidir, bu da motorların daha yüksek ve daha hızlı yanıt vermesine izin verir. İyi termal iletkenlik, ısıyı piston tacından uzaklaştırmaya yardımcı olur ve aşırı ısınmayı önler.

· Dökme Demir: Eski motor tasarımlarında ve bazı endüstriyel uygulamalarda dökme demir pistonlar yaygındı. Güçlü ve aşınmaya dayanıklıdır, ancak alüminyuma kıyasla çok ağırdır. Bu ağırlık motor hızını ve verimliliğini sınırlar.

· Çelik: Çok büyük, ağır hizmet tipi dizel motorlar için (gemiler, lokomotifler veya ağır toprak hareket eden ekipmanlar gibi) çelik pistonlar genellikle kullanılır. Bu motorlar, alüminyumun uzun vadede hayatta kalamayabileceği son derece yüksek yanma basınçları ve sıcaklıklar altında çalışır. Çelik, ağır olmasına rağmen, bu tür şiddetli koşullarda üstün güç ve dayanıklılık sunar. Bazen pistonlar özel kaplamalar da bulunur. Örneğin, piston eteklerinde aşınmayı azaltmak için anti-sürtünme önleyici kaplamalar (molibden disülfür veya grafit gibi) olabilir. Piston tacı, çok yüksek çıkışlı motorlarda alüminumu aşırı ateşten korumak için bir termal bariyer kaplamaya sahip olabilir. Temel amaç her zaman güçlü, hafif ve ısıyı etkili bir şekilde yönetebilen bir pistona sahip olmaktır.

Uçak silindirleri nelerden yapılmıştır?

Pistonun hareket etmesi için bir silindire ihtiyacı var. Uçak silindirleri için hangi malzemeler kullanılır ve alüminyum pistonlarla nasıl etkileşime girer? Bu eşleştirme motor ömrü için çok önemlidir.

Uçak motoru silindirleri tipik olarak çelik alaşım fıçıları (piston halkalarına karşı aşınma direnci için) ve alüminyum alaşımlı silindir kafaları (iyi ısı dağılımı ve hafif için) ile yapılır. Çelik namlu nitrided veya krom kaplama olabilir.

Bir uçak motorundaki silindir aslında basit bir tüpten daha karmaşık bir montajdır. Tipik olarak farklı malzemelerden yapılmış iki ana parçadan oluşur: silindir namlusu ve silindir kafası.

· Silindir Namlu: Bu, pistonun yukarı ve aşağı hareket ettiği kısımdır. Namlunun iç yüzeyinin, piston halkalarından sürtünmeye dayanmak için çok sert ve aşınmaya dayanıklı olması gerekir. Bu nedenle, uçak silindir varilleri genellikle yüksek güçten yapılır çelik alaşımları. Delik yüzeyi için yaygın tedaviler şunları içerir:

o Nitridring: Çeliğin yüzeyini sertleştiren bir ısıl işlem işlemi, aşınmaya çok dirençli hale getirir. Nitreli çelik fıçılar yaygındır.

o Krom Kaplama: Bazen, silindir deliği aşınma direnci için sert krom kaplamadır.

· Silindir kafası: Silindir başlığı silindirin üstünü sızdırmaz ve buji ve vanaları (çoğu tasarımda) içerir. Uçak silindir kafaları neredeyse her zaman yapılır alüminyum alaşımları. Bunun nedeni, alüminyumun hafif olması ve yanma sırasında üretilen yoğun ısıyı, özellikle egzoz valf alanı etrafında dağıtmaya yardımcı olan mükemmel termal iletkenliğe sahip olmasıdır. Hava soğutmalı uçak motorlarında gördüğünüz soğutma yüzgeçleri alüminyum silindir kafası ve namlu düzeneğinin bir parçasıdır. Çelik bir namlu ve alüminyum pistonun (halkaları ile) kombinasyonu, termal genleşmeyi yönetmek ve iyi bir contayı sağlamak için dikkatli bir tasarım gerektirir. Farklı malzemeler, ihtiyaç duyulan (namlu) ve en önemli olan (kafa ve piston) ısı dağılması/hafif ağırlığı için aşınma direnci için optimize etmek için seçilmiştir.

Motor pistonları alüminyum mu?

Motorlardaki alüminyum parçaları sık sık duyarsınız. Peki, çoğu motor pistonunun alüminyumdan yapıldığını söylemek güvenli midir? Bu yaygın bir anlayıştır, ancak onaylamak iyidir.

Evet, özellikle benzin otomotiv motorlarında ve pistonlu uçak motorlarında motor pistonlarının büyük bir çoğunluğu alüminyum alaşımlardan yapılır. Hafifleri ve iyi termal özellikleri oldukça avantajlıdır.

İnsanların günlük olarak etkileşime girdiği çok sayıda motor türü için cevap, yankılanan bir evet. Alüminyum, pistonlar için tercih edilen malzemedir:

· Otomotiv benzin motorları: Benzinli motorlu neredeyse tüm binek otomobiller alüminyum pistonlar kullanıyor.

· Pistonlu uçak motorları: Kapsamlı olarak tartıştığımız gibi, alüminyum alaşımlar bu motorlar için standarttır.

· Motosiklet Motorları: Yüksek performanslı motosiklet motorları da hafif alüminyum pistonlara güvenir.

· Birçok küçük dizel motor: Daha küçük dizel motorlar da sıklıkla alüminyum pistonlar kullanır. Sebepler tutarlı:

1. Düşük ağırlık (pistonlu kütle azaltılmış): Daha hafif pistonlar daha az atalet anlamına gelir. Bu, motorun pistonu daha hızlı bir şekilde hızlandırmasına ve yavaşlatmasına izin vererek daha yüksek potansiyel motor hızlarına (RPM), daha iyi motor tepkisine ve titreşime daha az yol açar.

2. İyi termal iletkenlik: Alüminyum ısıyı çok iyi iletir. Bu, sıcak piston taçından (yanmaya maruz kalan üst yüzey) piston eteklerine ve piston halkalarına ve sonuçta silindir duvarlarına ve motor yağına aktarmaya yardımcı olur. Bu, pistonun aşırı ısınmasını ve başarısız olmasını önler. Bazı çok ağır hizmetli dizel motorlardaki çelik pistonlar gibi istisnalar olsa da, alüminyum alaşımlarının çoğu içten yanmalı motor pistonunun talepleri için mükemmel bir özellik dengesi olduğu kanıtlanmıştır. SWA dövmesinde uzmanlığımız, zorlu uygulamalar için belirli mekanik özellikler elde etmek için çeşitli alüminyum alaşımları dövmektir. Piston üreticilerinin optimum motor performansı için alüminyumun nasıl seçildiğini ve işlenmesine benzer şekilde en iyi niteliklerini ortaya çıkarmak için alüminyumla nasıl çalışacağını anlıyoruz. ISO sertifikaları ve titiz muayene ile desteklenen kaliteye olan bağlılığımız, müşterilerimizin üst düzey alüminyum bileşenleri almasını sağlar.

Çözüm

Uçak motoru pistonları öncelikle yüksek mukavemetli alüminyum alaşımlardan oluşur. Bu seçim, hafif ağırlık, iyi ısı dağılımı ve yüksek çalışma sıcaklıklarında mukavemet ihtiyacı ile yönlendirilir.