Odlewanie tłoków do silników spalinowych ze stopów aluminium na przestrzeni 50 lat doświadczenia Federal-Mogul Gorzyce

• Autorzy: Piątkowski Jarosław , Krępa Adam

Warianty tytułu

Casting of engine pistons from aluminum alloys over 50 years in Federal-Mogul Gorzyce

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono rys historyczny odlewania tłoków silników spalinowych na przykładzie 50. lat doświadczenia Federal-Mogul (FM) Gorzyce sp. z o.o. Zwrócono szczególną uwagę na zmiany w konstrukcji układu chłodzenia kokilarek, które obecnie są sprzężone z robotami zalewającymi ciekły stop tłokowy Al-SiCu-Ni-Mg. To rozwiązanie zapewnia równomierną krystalizację tłoków i optymalną wydajność procesu ich odlewania. Na skutek konieczności poprawy sprawności silnika, a tym samym zmniejszenia zużycia paliwa i emisji substancji szkodliwych dla środowiska, zmianie uległa również budowa tłoków. W zależności od rodzaju silnika, obecne tłoki posiadają różny kształt denka, którego krawędzie są przetapiane laserowo, niższą tzw. „koronę” tłoka i odchudzone ścianki wewnętrzne. Dla zapewnienia mniejszych strat tarcia układu: tłok-pierścienie-cylinder i wzmożonego chłodzenia części pierścieniowej, nowoczesne tłoki są wyposażone w komponenty (kanały solne, alfinowane wkładki pierścieniowe), a płaszcz tłoka jest poddawany zabiegom obróbki powierzchniowej. Stosowanie innowacyjnych rozwiązań w Federal-Mogul Gorzyce Sp. z o.o. zapewnia uzyskanie kompromisu pomiędzy produkcją silników o zmniejszonej pojemności skokowej i dużej mocy, przy jednoczesnym zachowaniu trwałości i niezawodności odlewanych dziś tłoków ze stopów aluminium.

EN

The article presents a historical overview of the casting of combustion engine pistons on the example of 50 years of experience of Federal-Mogul (FM) Gorzyce Ltd. Particular attention was paid to the changes in the design of the cooling system of the mold making machines, which are currently coupled with robots pouring liquid Al-Si-Cu-Ni-Mg piston alloy. This solution ensures uniform crystallization of the pistons and optimal efficiency of the casting process. As a result of the need to improve engine efficiency, and thus reduce fuel consumption and emissions of substances harmful to the environment, the design of the pistons has also changed. Depending on the type of engine, the current pistons have a different shape of the bottom, the edges of which are melted by laser, the lower, so-called „crown” of the piston and slimmed down inner walls. To ensure lower friction losses of the piston-rings-cylinder system and increased cooling of the annular part, modern pistons are equipped with various components (salt channels, and alfinated ring inserts), and the piston skirt is subjected to surface treatment. The use of innovative solutions at Federal-Mogul Gorzyce Ltd provides a compromise between the production of engines with reduced displacement and high power, while maintaining the durability and reliability of today’s cast aluminum alloy pistons.

Słowa kluczowe

PL

silnik spalinowy; tłok; tłok aluminiowy; odlewnictwo

EN

combustion engine; aluminum piston; founding

• Wydawca: Stowarzyszenie Techniczne Odlewników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Odlewnictwa
• Rocznik: 2023
• Tom: Vol. 73, nr 3-4
• Strony: 84--85
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., fot., rys.

Twórcy

autor

Piątkowski Jarosław

• Politechnika Śląska, Wydział Inżynierii Materiałowej, ul. Krasińskiego 8, 40-019 Katowice

autor

Krępa Adam

• Federal-Mogul

Bibliografia

• 1. PIETROWSKI S.: Siluminy. Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łodź, 2001
• 2. RANJTH KUMAR P., CHANDRASEKAARAN K„ KANNAN T.T.M.: lnvestigation and Analysis of Engine Piston Rod Materiał. Automotive Material. lAP Lambert, London, 2021
• 3. PIETROWSKI S., SZYMCZAK, T.: Wpływ wybranych czynników technologicznych na budowę warstwy alfinowanej na stopach żelaza, fedwes of Foundry. 6(19), 2006, 251-266
• 4. PIĄTKOWSKI J., CZEREPAK M.: The Crystallization of the AISi9 Alloy Designed for the Alfin Processing of Ring Supports in Engine Piston. Archives of Foundry Engineering. 20(2), 2020, 65-70. DOI: 10.24425/afe.2020.131304
• 5. CROLLA D.A.: Automotive Engineering. Powertrain, Chassis System and Vehicle Body. Butterworth-Heinemann, 2009
• 6. KRĘPA A.: Motoryzacja w sieci powiązań - trudny powrót do normalności. Konferencja Przemysł w Polsce i Europie. Europejski Kongres Gospodarczy Katowice, 2021
• 7. ZAJĄC P., KOŁODZIEJCZYK L.M.: Silniki spalinowe. WSP, Warszawa, 2001
• 8. LATKOWSKI J., GRABOWSKI A., CZEREPAK M:. The Influence of Laser Surface Remelting on the Microstructure of EN AC-48000 Cast Alloy. Archi ves of Foundry Engineering. 16(4), 2016, 217-221

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).