Progresso Tribológico para os pistões de veículos comerciais atuais
Nova Odessa, 25 de Abril de 2019.
Automec 2019
Progresso Tribológico para os pistões de veículos comerciais atuais
Em conformidade com a legislação e de acordo com a ética ambiental, há uma demanda mundial na redução do consumo de combustível e emissões de gases, não apenas para os veículos de linha leve, mas, especialmente, para os motores de veículos comerciais que operam de forma econômica. Neste âmbito, um fator importante para a redução das emissões de gases é a chamada “redução das perdas por fricção”.
E é aqui que o desenvolvimento de um sistema de pistão cuidadosamente projetado, compreendendo o próprio pistão, os anéis de pistão, os cilindros, o pino do pistão e a biela, desempenha um papel fundamental. Nos últimos anos, a KS Kolbenschmidt GmbH vem expandindo a sua competência na área de redução das perdas por fricção. No decorrer dos testes de simulações e em sua própria bancada interna para testes de atrito com o motor em funcionamento, todo o conjunto que compreende as peças acima mencionadas é ajustado em termos geométricos, acabamentos superficiais, formas e tratamentos superficiais para atender as condições operacionais necessárias. Dessa forma, os vários projetos de pistão auxiliam nas soluções customizadas.
Além dos pistões com fricção otimizada, as superfícies dos cilindros revestidos com arame liso (revestimento RSW) estão em produção seriada há algum tempo. A experiência adquirida mostra que as superfícies dos cilindros com revestidas com a pulverização de arame, combinadas com anéis de pistão com revestimento duro, como o “carbono tipo diamante” (DLC, sigla em inglês) resultam em uma significativa redução de atrito, como é evidenciado no mapa do motor. A KS Kolbenschmidt atualmente oferece esta tecnologia, também, na forma de protótipos para motores de veículos comerciais.
Estes anéis especiais de pistão de muito baixa fricção estão sendo desenvolvidos em conjunto com o parceiro Riken. Os testes realizados mostraram que em comparação ao item de produção atual, o conjunto de pistão otimizado apresenta cerca de 25% menos atrito, mantendo o mesmo consumo de óleo. A redução de CO2 foi totalmente confirmada pela montadora (OEM) durante medições de consumo em um motor totalmente montado para o conceito modelo US’21. O pistão de baixo peso Weldteks, para veículos comerciais leves, também foi otimizado para mínima fricção em características transversais e perfil do pistão. Para completar o pacote está o revestimento Nanofriks de baixo atrito.
Conjuntos de pistões leves
A tribologia das partes individuais e sua interação de fino ajuste são um complexo desafio envolvendo uma série de correlações. Atualmente, a KS Kolbenschmidt está em processo de verificação das reduções de fricção por meio de medições em sua própria bancada de testes flutuante-linear. O design compacto do pistão Weldteks também abre potencial para reduzir, significativamente, o peso do motor através de um redução da altura do bloco do motor.
Interação de anéis e cilindros
Uma simulação no sistema de anéis de pistão e cilindros resultou em mais progresso. Em testes tribométricos, a combinação do revestimento em DLC e do revestimento de RSW, da aliança entre o parceiro Riken e a KS Kolbenschmidt, mostrou uma transição mais rápida para a fase de atrito hidrodinâmico em comparação aos sistemas dos concorrentes. Uma verificação da otimização dos processos de produção confirmou as vantagens mostradas na fase de desenvolvimento. Em suma, a simulação do sistema de anéis de pistão e cilindros apresenta trinta por cento menos de atrito e, com isso, o sistema desempenha um papel importante no menor consumo de combustível.
Redução de atrito com Crownteks
Outras opções de redução de atrito são fornecidas pelo pistão extremamente leve Crownteks desenvolvido especialmente para veículos comerciais pela KS Kolbenschmidt e para com produção em série pela primeira vez em 2018.
Este tipo de pistão permite que a altura de compressão seja diminuída ainda mais para uma redução na superfície de contato com o cilindro e, portanto, menos fricção. No conjunto de pistão, as vantagens da otimização da superfície do cilindro podem ser combinadas com interação dos anéis de pistão de baixo atrito.
Em ambos os pistões Weldteks e Crownteks, as mais novas possibilidades para resfriamento do pistão permitem uma diminuição da quantidade do volume de óleo requerido. Consequentemente, a bomba de óleo pode ser reduzida a fim de promover uma redução de fricção adicional dentro do motor.
Sobre a Motorservice – O Grupo Motorservice é a organização de vendas das atividades globais de pós-vendas da Rheinmetall Automotive. É um fornecedor líder de componentes de motores para o mercado de peças de reposição, englobando as marcas KS Kolbenschmidt, Pierburg e BF. Uma extensa disponibilidade de produtos permite que os clientes adquiram todas as suas peças de reposição de uma única fonte. Além disso, OFERECEMOS SOLUÇÕES é o lema da divisão que atua como solucionadora de problemas para distribuidores, atacadistas, varejistas e oficinas mecânicas. A Motorservice oferece um nível de conhecimento técnico de destaque, somente disponível por ser uma empresa de alta tecnologia.
No Mundo – Com 80 unidades de produção em todos os continentes e mais de 20 mil colaboradores, o Grupo Rheinmetall possui duas áreas de atuação: a Rheinmetall Automotive e a Rheinmetall Defence.
O negócio automotivo conta com três divisões Hardparts, Mechatronics, e Aftermarket, representadas pelas marcas KS Kolbenschmidt, Pierburg e Motorservice. Entre os grandes fornecedores automotivos mundiais, desenvolve soluções voltadas à redução de consumo de combustível e emissões e também à mobilidade, como novas tecnologias para atender os veículos elétricos.
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