Трење под (пажљивом) контролом
Хтели ми то или не, феномен трења прати све покретне механичке елементе. Ништа другачија ситуација није ни са моторима, односно са контактом клипова и прстенова са унутрашњом страном цилиндара, тј. са њиховом глатком површином. Управо на овим местима се јављају највећи губици од штетног трења, па се програмери модерних погона труде да их што више минимизирају употребом иновативних технологија.
Не само температура
Да бисте у потпуности разумели какви услови владају у мотору, довољно је унети вредности у циклусу мотора варнице, достижући 2.800 К (око 2.527 степени Ц), и дизела (2.300 К - око 2.027 степени Ц) . Високе температуре утичу на топлотну експанзију такозване цилиндрично-клипне групе, коју чине клипови, клипни прстенови и цилиндри. Потоњи се такође деформишу услед трења. Због тога је неопходно ефикасно одводити топлоту у систем хлађења, као и осигурати довољну чврстоћу такозваног уљног филма између клипова који раде у појединачним цилиндрима.
Најважнија ствар је затегнутост.
Овај одељак најбоље одражава суштину функционисања групе клипова која је горе поменута. Довољно је рећи да се клип и клипни прстенови крећу дуж површине цилиндра брзином до 15 м/с! Није ни чудо што се толика пажња посвећује обезбеђивању непропусности радног простора цилиндара. Зашто је то толико важно? Свако цурење у целом систему доводи директно до смањења механичке ефикасности мотора. Повећање зазора између клипова и цилиндара утиче и на погоршање услова подмазивања, укључујући и најважније питање, тј. на одговарајући слој уљног филма. Да би се минимизирало нежељено трење (заједно са прегревањем појединих елемената), користе се елементи повећане чврстоће. Једна од иновативних метода која се тренутно користи је смањење тежине самих клипова, који раде у цилиндрима модерних погонских јединица.
НаноСлиде - челик и алуминијум
Како се онда у пракси може постићи горе наведени циљ? Мерцедес користи, на пример, технологију НаноСлиде, која користи челичне клипове уместо уобичајено коришћеног такозваног ојачаног алуминијума. Челични клипови, који су лакши (нижи су од алуминијума за више од 13 мм), омогућавају, између осталог, смањење масе противтега радилице и помажу у повећању издржљивости лежајева радилице и самог лежаја клипног клипа. Ово решење се сада све више користи у моторима са паљењем свећом и моторима са компресијским паљењем. Које су практичне предности НаноСлиде технологије? Почнимо од самог почетка: решење које је предложио Мерцедес подразумева комбинацију челичних клипова са алуминијумским кућиштима (цилиндрима). Запамтите да је током нормалног рада мотора радна температура клипа много виша од површине цилиндра. Истовремено, коефицијент линеарне експанзије легура алуминијума је скоро двоструко већи од легура ливеног гвожђа (већина тренутно коришћених цилиндара и кошуљица цилиндара је направљена од ових других). Употреба прикључка челичног клипа и алуминијума кућишта може значајно смањити монтажни зазор клипа у цилиндру. Технологија НаноСлиде такође укључује, као што име говори, такозвано прскање. нанокристални премаз на носивој површини цилиндра, који значајно смањује храпавост његове површине. Међутим, што се тиче самих клипова, они су направљени од кованог челика високе чврстоће. Због чињенице да су нижи од својих алуминијумских колега, карактерише их и мања тежина празног возила. Челични клипови обезбеђују бољу непропусност радног простора цилиндра, што директно повећава ефикасност мотора повећањем радне температуре у његовој комори за сагоревање. Ово се заузврат претвара у бољи квалитет самог паљења и ефикасније сагоревање мешавине горива и ваздуха.
