Federal-Mogul Elastothermic: nuovo pistone con galleria di raffreddamento per motori downsized

di Redazione Italia DueMotori.com

Federal-Mogul Elastothermic: nuovo pistone con galleria di raffreddamento per motori downsized


La divisione Powertrain di Federal-Mogul Corporation sta introducendo sul mercato il nuovo pistone Elastothermic, progettato per le nuove generazioni di motori a benzina downsized. L’Elastothermic consente ai costruttori di veicoli di aumentare ulteriormente la potenza specifica e i rapporti di compressione senza compromettere il rendimento o la durata del motore.

Il nuovo pistone combina i benefici dovuti a una massa ridotta e al minor attrito dell’architettura Elastoval che lo caratterizza, con una geometria migliorata della galleria di raffreddamento posizionata più in alto nel cielo del pistone.

La nuova geometria diminuisce la temperatura del cielo, riducendo il rischio di detonazione, o battito in testa, in motori caratterizzati da pressioni e temperature più elevate, continuando a mantenere un’elevata resistenza strutturale.

 
“I costruttori di motori stanno sempre più utilizzando turbocompressori per migliorare le emissioni di CO2, i consumi e le prestazioni,” afferma Gian Maria Olivetti, Chief Technology Officer, Federal-Mogul Powertrain. “Il nostro innovativo pistone Elastothermic con galleria di raffreddamento per applicazioni benzina, consente a questi motori downsized di funzionare a potenze e rapporti di compressione più elevati con bassi valori di NVH e notevole durata.”


Il pistone Elastothermic rappresenta il passo successivo nello sviluppo inarrestabile delle architetture avanzate dell’Elastoval per motori a benzina. Il pistone Elastoval è caratterizzato da distanze ridotte degli alloggiamenti dello spinotto e da una distanza minore tra le pareti laterali del pistone che sono inclinate secondo due o più piani e hanno spessori della sezione ridotti fino a 2,5 mm. In molti casi viene utilizzata una struttura con alloggiamento convesso dello spinotto, con tasche opzionali nella direzione dello spinotto, per la riduzione del peso.

Test effettuati hanno dimostrato che la galleria del pistone Elastothermic riduce la temperatura del cielo del pistone di 25°K fino a 30°K. Il cielo e la zona sopra del primo colletto più freddi consentono agli sviluppatori di motori di calibrare il motore per garantire più potenza, più coppia e minori consumi minimizzando al contempo i compromessi nelle calibrazioni per evitare battiti in testa pre-iniezione; l’Elastothermic consente inoltre lo sviluppo di futuri motori con potenze specifiche più elevate.

Il pistone Elastothermic abbassa inoltre la temperatura della sede della prima fascia elastica di oltre 60°C fino a meno di 250°C, contribuendo a minimizzare il consumo di olio e migliorando la tenuta. La temperatura di esercizio più bassa, a sua volta migliora la resistenza al grippaggio, consentendo così l’utilizzo di soluzioni più economiche per le tolleranze dei segmenti e della sede. La riduzione del battito in testa riduce inoltre l’usura e la deformazione della sede della prima fascia elastica.
 

 
“La temperatura del cielo del pistone è un fattore chiave per la durata del pistone e per i miglioramenti dei consumi che si possono ottenere con il downsizing”, afferma Arnd Baberg, Chief Engineer, Piston Product Engineering, Federal-Mogul Powertrain. “Il minor peso e la sezione ridotta che caratterizzano i pistoni per motori a benzina rendono decisamente più difficile l’integrazione delle gallerie di raffreddamento rispetto a quanto accade per i motori diesel. La vasta conoscenza di Federal-Mogul dei materiali e dei processi produttivi ci ha consentito di sviluppare processi di fusione controllati in modo più preciso che danno vita a pistoni con gallerie, leggeri e ad elevata resistenza meccanica.”

Costruttori di veicoli in Asia, Nord America ed Europa stanno sviluppando motori che utilizzano il nuovo pistone, che è stato sviluppato nel Centro di R&S di Federal-Mogul di Norimberga, in Germania. L’avvio della produzione è previsto nel 2013 e Federal-Mogul presenterà l’Elastothermic allo IAA Show di Francoforte, dal 12 al 22 settembre 2013.



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