Firmie Federal-Mogul udało się ograniczyć tarcie pierścieni tłokowych pojazdów ciężarowych, pomagając ich producentom ograniczyć emisję CO2 oraz zmniejszyć zużycie paliwa.

Szacuje się, że do 10% paliwa spalonego w wysokoprężnym silniku pojazdu ciężarowego przypada na straty mechaniczne. Jednym z największych, pojedynczych źródeł tego zjawiska jest tarcie pomiędzy pierścieniem uszczelniającym a otworem cylindra, które stanowi 25% wszystkich strat mechanicznych, co odpowiada około 4% zużycia paliwa.

- Tarcie pomiędzy pierścieniem uszczelniającym i otworem cylindra zależy od trzech głównych czynników: sił stycznych pierścienia, wysokości osiowej pierścienia oraz powłoki pierścienia – wyjaśnia Steffen Hoppe, dyrektor ds. technologii, Rings and Liners, Federal-Mogul Powertrain. - Zmniejszyliśmy tarcie we wszystkich trzech źródłach i zwiększyliśmy odporność na zużycie. Tym samym wydłużyliśmy okres eksploatacji i jednocześnie utrzymaliśmy, a nawet poprawiliśmy kluczową rolę pierścienia, jaką jest szczelne oddzielenie komory spalania od skrzyni korbowej.

Ograniczenie tarcia wymagało wykorzystania innowacyjnej technologii, procesów i specjalnych materiałów, takich jak opracowana przez firmę powłoka pierścieni tłokowych DuroGlide; pomógł też opatentowany proces odlewania pionowego tłoków LKZ połączony z użyciem wysokorafinowanego staliwa GOE70.

Produkowana przez Federal-Mogul powłoka DuroGlide jest określana mianem przełomu w technologii powlekania pierścienia tłokowego. Jest lepsza od istniejących produktów klasy premium, oferując doskonałe połączenie obniżonego tarcia i wyjątkowej trwałości, nawet w najbardziej wymagających warunkach eksploatacji. DuroGlide zapewnia także doskonałą odporność na ścieranie.

Siły styczne pierścienia w aktualnie dostępnych produktach Federal-Mogul przeznaczonych do silników pojazdów ciężarowych spełniających normę Euro 6 (otwór Ø 130 mm) to około 100 N, w porównaniu z 138 N dla starszych silników Euro 3. Firma opracowuje obecnie rozwiązania, które umożliwią dalszą redukcję siły stycznej do zaledwie 60 N. Aby zapewnić niski poziom zużycia oleju przy tak ograniczonych siłach stycznych, Federal-Mogul opracował opatentowany profil krawędzi LKZ, ograniczając tarcie nawet o 20% w porównaniu z najlepszymi konwencjonalnymi, dwuczęściowymi pierścieniami olejowymi.

Producent ograniczył także wysokość osiową pierścienia tłoka z 3-4 mm do 2,5-3,5 mm dla silników Euro 6 oraz kontynuuje prace rozwojowe, które pozwolą w przyszłości ograniczyć wysokość pierścienia do 2-3 mm. Chcąc zapewnić trwałość cieńszych pierścieni, firma opracowała nowy, wysoce zautomatyzowany proces odlewania. Pozwolił on także rozwinąć rafinację staliwa GOE70, o 50 proc. bardziej wytrzymałego na rozciąganie w porównaniu z tradycyjnymi pierścieniami z żeliwa szarego.

- Pełen potencjał optymalizacji pierścieni tłokowych można osiągnąć tylko wtedy, gdy konstrukcja tłoka, pierścienia, topografia cylindra, zniekształcenia oraz inne parametry bloku są względem siebie dopasowane – dodaje S. Hoppe.

Federal-Mogul zaprezentuje swoją ofertę pierścieni tłokowych podczas targów branżowych IAA Commercial Vehicles Show, które odbędą się w dniach 23 września do 2 października br. w Hanowerze (pawilon 13, stoisko C28).