Текст опубликован в личном блоге и его автор не имеет отношения к администрации сайта
Исследователи из Национальной лаборатории Ок-Ридж Министерства энергетики США (ORNL) создали передовые алюминиевые сплавы. Новые материалы могут позволить создавать более легкие двигатели для грузовиков, способные при этом работать при более высоких температурах.
Сплавы соответствуют высоким требованиям к прочности и долговечности нового двигателя средней грузоподъемности General Motors с низкой массой и высокой эффективностью (LMHE). Испытания показали улучшение топливной эффективности более чем на 10 процентов и снижение массы двигателя на 15 процентов по сравнению с традиционными конструкциями.
Двигатели коммерческих грузовиков (например, агрегаты в Chevrolet Silverado 3500 от GM) должны выдерживать большие нагрузки и длительную эксплуатацию. Традиционные материалы, способные выдерживать такие условия, имеют высокую плотность, что негативно сказывается на экономии топлива. Более легкие альтернативы часто выходят из строя при повышенных температурах и давлении высокопроизводительных двигателей.
Согласно пресс-релизу ORNL, новые сплавы решают эту проблему, обеспечивая как снижение массы, так и превосходные характеристики при высоких температурах. Исследователи протестировали два алюминиевых сплава. Один из них, литой ACMZ (AlCuMnZr), использовался для головок и блока цилиндров двигателя. Он обеспечивает высокую прочность при низкой стоимости, а также устойчивость к сильным температурам и механическим нагрузкам.
Второй, DuAlumin3D, — это сплав, который можно создать с помощью 3D-печати. Он разработан для поршней. Он сочетает в себе лёгкую конструкцию с тем, что, по словам ORNL, является самым прочным из известных сплавов алюминия.
Проект, возглавляемый GM, в котором участвовали ORNL и несколько поставщиков, прошёл строгие испытания на производительность и долговечность. Согласно пресс-релизу, в рамках сотрудничества были объединены материаловедение, передовые технологии производства, технология горения и вычислительное моделирование. Ускоренный подход ORNL к проектированию сплавов сокращает сроки от концепции до прототипа до двух-четырёх лет. Это значительное сокращение по сравнению с традиционными 10-15 годами.