Подробное описание документа
Дойников А. И.
Механизм прогара поршня, выполненного из высококремниевого алюминиевого сплава, для двигателей внутреннего сгорания / Дойников А. И., Дударева Н. Ю. // Известия ВУЗов. Сер. "Машиностроение". - 2026. - № 5. -
Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения надежности и долговечности поршней двигателей внутреннего сгорания, работающих в экстремальных условиях высоких температур, давлений и механических нагрузок. Прогар поршня — одна из самых существенных проблем, приводящих к снижению эффективности двигателя и дорогостоящему ремонту. Исследован механизм прогара поршней, изготовленных из высококремниемого алюминиевого сплава М244 (по классификации фирмы Mahle), применяемых в двухтактных двигателях внутреннего сгорания. Сочетание металлографического анализа и 3D-моделирования позволило установить взаимосвязь между температурным полем в головке поршня и формированием пористой структуры, приводящей к разрушению материала. Установлено, что прогар обусловлен зарождением и ростом пор преимущественно в приповерхностной зоне головки поршня. Показано, что пористость зависит от температуры и описывается линейной функцией. Выявлена корреляция между размерами пор и кремниевых включений, что позволяет предположить, что образование пор связано с термомеханическим воздействием на границы раздела фаза/включение. Разработана модель прогара, учитывающая тепловое и структурное состояние материала, что представляет практический интерес для повышения термической устойчивости поршней и предотвращения их разрушения при эксплуатации.
