（注意深い）制御下の摩擦
好むと好まざるとにかかわらず、摩擦の現象はすべての可動機械要素に付随します。 状況はエンジンでも同じです。つまり、ピストンとリングがシリンダーの内側に接触している場合です。 滑らかな表面で。 有害な摩擦による最大の損失が発生するのはこれらの場所であるため、最新のドライブの開発者は、革新的な技術を使用してそれらを可能な限り最小限に抑えようとしています。
温度だけでなく
エンジンの状態を完全に理解するには、2.800 K (約 2.527 ℃) に達するスパーク エンジンとディーゼル (2.300 K - 約 2.027 ℃) のサイクルの値を入力するだけで十分です。 . 高温は、ピストン、ピストン リング、およびシリンダーで構成される、いわゆるシリンダー ピストン グループの熱膨張に影響を与えます。 後者も摩擦により変形します。 したがって、個々のシリンダーで動作するピストン間のいわゆる油膜の十分な強度を確保するだけでなく、冷却システムへの熱を効果的に除去する必要があります。
最も重要なことは、タイトさです。
このセクションは、上記のピストングループの機能の本質を最もよく反映しています。 ピストンとピストンリングは、最大15 m/sの速度でシリンダーの表面に沿って移動すると言えば十分です。 シリンダーの作業スペースを確保するために、これほど多くの注意が払われているのも不思議ではありません。 なぜそんなに重要なのですか？ システム全体の各漏れは、エンジンの機械効率の低下に直接つながります。 ピストンとシリンダーの間のギャップの増加は、最も重要な問題を含む潤滑状態の悪化にも影響を及ぼします。 油膜の対応する層に。 （個々の要素の過熱とともに）不利な摩擦を最小限に抑えるために、強度が増した要素が使用されます。 現在使用されている革新的な方法のXNUMXつは、ピストン自体の重量を減らし、最新のパワーユニットのシリンダーで機能することです。
NanoSlide - スチールとアルミニウム
では、実際に上記の目標をどのように達成できるでしょうか。 メルセデスは、たとえば、一般的に使用されているいわゆる強化アルミニウムの代わりにスチールピストンを使用するNanoSlideテクノロジーを使用しています。 スチール製ピストンは軽量で（アルミニウム製ピストンより13 mm以上低い）、とりわけ、クランクシャフトカウンターウェイトの質量を減らし、クランクシャフトベアリングとピストンピンベアリング自体の耐久性を高めるのに役立ちます。 このソリューションは現在、火花点火エンジンと圧縮点火エンジンの両方でますます使用されています。 NanoSlideテクノロジーの実際的なメリットは何ですか？ 最初から始めましょう。メルセデスが提案したソリューションには、スチールピストンとアルミニウムハウジング（シリンダー）の組み合わせが含まれます。 通常のエンジン運転中は、ピストンの作動温度がシリンダーの表面よりもはるかに高いことに注意してください。 同時に、アルミニウム合金の線膨張係数は鋳鉄合金のほぼXNUMX倍です（現在使用されているシリンダーとシリンダーライナーのほとんどは後者から作られています）。 スチール製のピストンとアルミニウムのハウジング接続を使用すると、シリンダー内のピストンの取り付けクリアランスを大幅に減らすことができます。 NanoSlideテクノロジーには、その名前が示すように、いわゆるスパッタリングも含まれます。 シリンダーのベアリング表面のナノ結晶コーティング。これにより、シリンダーの表面の粗さが大幅に減少します。 ただし、ピストン自体は鍛造高張力鋼でできています。 それらはそれらのアルミニウムの対応物よりも低いという事実のために、それらはまたより低い縁石重量によって特徴付けられる。 スチール製ピストンは、シリンダーの作業スペースの気密性を高め、燃焼室内の作動温度を上げることでエンジンの効率を直接高めます。 これは、次に、点火自体のより良い品質と燃料と空気の混合物のより効率的な燃焼につながります。
