Núningur undir (varkárri) stjórn
Hvort sem okkur líkar það betur eða verr, fylgir núningsfyrirbæri öllum vélrænum þáttum á hreyfingu. Ástandið er ekki öðruvísi með vélar, nefnilega með snertingu stimpla og hringa við innri hlið strokkanna, þ.e. með slétt yfirborð þeirra. Það er á þessum stöðum sem mesta tapið af skaðlegum núningi á sér stað, þannig að þróunaraðilar nútímadrifa eru að reyna að lágmarka þau eins mikið og mögulegt er með því að nota nýstárlega tækni.
Ekki aðeins hitastig
Til að skilja að fullu hvaða aðstæður ríkja í vélinni er nóg að slá inn gildin í hringrás neistahreyfils, sem nær 2.800 K (um 2.527 gráður C), og dísil (2.300 K - um 2.027 gráður C) . Hátt hitastig hefur áhrif á varmaþenslu svokallaðs strokka-stimpla hóps, sem samanstendur af stimplum, stimplahringum og strokka. Hið síðarnefnda aflagast einnig vegna núnings. Þess vegna er nauðsynlegt að fjarlægja hita í kælikerfið á áhrifaríkan hátt, auk þess að tryggja nægjanlegan styrk svokallaðrar olíufilmu á milli stimplanna sem starfa í einstökum strokkum.
Það mikilvægasta er þéttleiki.
Þessi hluti endurspeglar best kjarna virkni stimpilhópsins sem nefndur er hér að ofan. Skemmst er frá því að segja að stimpillinn og stimplahringirnir hreyfast eftir yfirborði strokksins á allt að 15 m/s hraða! Það er því engin furða að svo mikil áhersla sé lögð á að tryggja þéttleika vinnurýmis strokkanna. Af hverju er það svona mikilvægt? Hver leki í öllu kerfinu leiðir beint til lækkunar á vélrænni skilvirkni hreyfilsins. Aukning á bili milli stimpla og strokka hefur einnig áhrif á versnun smurskilyrða, þar á meðal mikilvægasta atriðið, þ.e. á samsvarandi lag af olíufilmu. Til að lágmarka skaðlegan núning (ásamt ofhitnun einstakra þátta) eru þættir með aukinn styrk notaðir. Ein af nýjustu aðferðunum sem nú eru notaðar er að draga úr þyngd stimplanna sjálfra, vinna í strokkum nútíma aflgjafa.
NanoSlide - stál og ál
Hvernig er þá hægt að ná ofangreindu markmiði í reynd? Mercedes notar til dæmis NanoSlide tæknina sem notar stálstimpla í stað hins almenna svokallaða styrktu áls. Stálstimplar, þar sem þeir eru léttari (þeir eru meira en 13 mm lægri en þeir úr áli), leyfa meðal annars að draga úr massa sveifaráss mótvægi og hjálpa til við að auka endingu sveifarásslaganna og stimpilpinnalagsins sjálfs. Þessi lausn er nú í auknum mæli notuð í bæði neitakveikju- og þjöppukveikjuvélum. Hverjir eru hagnýtir kostir NanoSlide tækninnar? Byrjum á byrjuninni: lausnin sem Mercedes leggur til felur í sér samsetningu stálstimpla með álhúsum (strokka). Mundu að við venjulega notkun hreyfilsins er vinnsluhitastig stimpilsins mun hærra en yfirborð strokksins. Á sama tíma er línuleg stækkunarstuðull álblendis næstum tvöfalt hærri en steypujárnsblendi (flestir núverandi strokka og strokkafóðringar eru gerðar úr þeim síðarnefndu). Notkun stálstimpla-álhússtengingar getur dregið verulega úr festingarrými stimpilsins í strokknum. NanoSlide tæknin felur einnig í sér, eins og nafnið gefur til kynna, svokallaða sputtering. nanókristallað lag á burðarfleti strokksins, sem dregur verulega úr grófleika yfirborðs hans. Hins vegar, hvað varðar stimplana sjálfa, þá eru þeir úr sviknu og hástyrktu stáli. Vegna þess að þeir eru lægri en hliðstæða úr áli einkennast þeir einnig af minni eiginþyngd. Stálstimplar veita betri þéttleika vinnurýmis strokksins, sem eykur beinlínis skilvirkni hreyfilsins með því að hækka vinnuhitastig í brunahólfinu. Þetta skilar sér aftur í betri gæðum kveikjunnar sjálfrar og skilvirkari brennslu eldsneytis-loftblöndunnar.
