Костромской завод «Мотордеталь» - выбор моторостроителей

В производстве двигателей или при их ремонте не бывает второстепенных деталей. Поставили хотя бы одну некачественную деталь – существенно уменьшится ресурс. И тем более важно стабильное состояние и долговечность поршневой группы.

Выбор моторостроителей

Одно из самых высокотехнологичных отечественных предприятий – костромской завод «Мотордеталь», специализирующийся на производстве цилиндро-поршневой группы. В середине 70-х завод начинал с производства поршневой группы для двигателей КАМАЗ, позже – для ЗМЗ. А сегодня выпускает комплектующие для любых двигателей – отечественных и зарубежных, бензиновых и дизельных. Гамма продукции настолько широка, что здесь изготавливают поршневую группу и для раритетных двигателей ГАЗ-21 «Волга» или редких теперь ЗИЛ-130/ЗИЛ-375 и дизеля Д65, и для новейших моторов серии ЯМЗ-530 или лицензионного Renault Trucks dCi11, он же ЯМЗ-650. Костромские поршни поставляются на конвейер «АвтоВАЗа», в том числе и на организованное там теперь сборочное производство моторов Renault/Nissan. КАМАЗ и ЯМЗ – тоже традиционные, многолетние партнеры компании «Мотордеталь». Сравнительно недавно в Ярославле свернули свое производство поршневой группы на V-образные дизели и полностью перешли на использование комплекта «Поршень, гильза, кольца» из Костромы. На Минском моторном заводе, имеющем свое производство ЦПГ, для наиболее ответственных дизелей давно применяют костромские поршневые кольца. 

Выбор между отечественной и зарубежной продукцией очень сложен и для наших производителей двигателей, а для перевозчика при ремонте мотора оказывается просто мучительным. С одной стороны – дешевизна азиатской продукции, а с другой – высокое качество европейских брендов, но с «неподъемными» ценами. Оптимальный вариант — выпущенная по зарубежным технологиям и на современном импортном оборудовании отечественная поршневая группа. Относительно недорогая, но качественная. Благодаря именно такому подходу к своей продукции «Мотордеталь» сегодня удерживает около 40 % российского рынка. Ежегодные объемы производства составляют более 22 миллионов единиц готовой продукции, которая поставляется в 40 стран мира. Одним из главных факторов уверенного роста продаж является и работа дилерской сети компании «Мотордеталь» в России и ближнем зарубежье, созданной в конце 90-х годов.

Технологический прорыв

Большой технологический прорыв был достигнут в 2011 году, когда было подписано эксклюзивное для России лицензионное соглашение еще с одним мировым лидером в области двигателестроения - немецким концерном Kolbenschmidt. Тем самым «Мотордеталь» получил самые современные технологии используемые для двигателей Mercedes-Benz, BMW, Volvo, MAN,Ford, Volkswagen , а Kolbenschmidt – доступ на перспективный российский рынок. В результате этого сотрудничества «Мотордеталь» стала единственной компанией, которая локализовала поставки поршней на конвейер организованных в России моторных производств: Renault и Nissan в Тольятти, Volkswagen в Калуге и Ford – в Елабуге.

На заводе отлажен весь цикл: от плавки металла строго выверенного состава, литья, обработки и вплоть до упаковки готовых комплектов ЦПГ. Главное отличие современных поршней производства «Мотордеталь» от тех, что выпускались раньше или изготавливаются сегодня другими производителями – более качественное и точное литье, отменная геометрия, меньшая масса. Во многих комплектах костромской ЦПГ специально для конкретных двигателей разработаны не только конструкция поршня, колец или гильзы, но и рецептура сплавов и комплексы легирующих присадок. Во время плавки металла не один раз берут пробы расплава и, если на до, его корректируют. Контролируют плотность, параметры расплава – это гарантия отсутствия пористости отливки будущего поршня.  Литье заготовок поршней ведут в металлическую форму – кокиль, потом идет медленное охлаждение для правильной кристаллизации сплава – за процессом следит компьютер. Потом наступает черед процесса термообработки – для снятия напряжений. Затем – мехобработка на специализированных обрабатывающих центрах. Геометрию обработанного поршня контролируют по нескольким десяткам точек, затем опять идет контроль прилегания вставки верхнего поршневого кольца. Несколько раз в смену с каждого обрабатывающего центра один из готовых поршней подвергают микрометрированию – теперь уже анализируют получившийся размер. Это позволяет отследить изменения настройки оборудования, своевременно подрегулировать его.

Для увеличения ресурса поршневой группы высокофорсированных дизелей (КАМАЗ, ЯМЗ, ММЗ и двигатели иномарок) используется жаропрочная нирезистовая вставка для упрочнения канавки под верхнее компрессионное поршневое кольцо. Тем самым обеспечивается стабильность торцевого зазора сопряжения кольцо – канавка поршня. В 2010 году на производстве «Мотордеталь» запустили японскую линию Takisawa по производству таких вставок.

Завод выпускает широкую гамму гильз цилиндров: «сухие» и «мокрые», а также ремонтные – для  негильзованных блоков цилиндров. Диапазон диаметров: от 76 мм для моторов легковых автомобилей и до 230 мм для тепловозных и судовых двигателей. Высококачественные «мокрые» гильзы изготавливают практически для всех дизелей грузовиков-иномарок, имеющих диаметры поршня от 90 до 150 мм: MAN, VOLVO, RENAULT TRUCKS, MERCEDES, DAF, SCANIA, и др.

Уникальные разработки

Технология изготовления современного поршня очень сложна и все здесь направлено на достижение самых высоких показателей в последующей эксплуатации двигателя. С качественной отливки все только начинается и даже обработанный на высокоточных станках-автоматах поршень еще не готов к установке в двигатель. Существенно повышают ресурс и мощностной потенциал мотора именно финишные операции в изготовлении поршня. В частности юбки современных поршней покрывают особым антифрикционным полимерно-графитным составом. Здесь

Компания «Мотордеталь» тоже вышла на более высокий технологический уровень: на поршни теперь наносятся не только покрытия Molykote и Molydag, ставшие привычными в России, а ещё и новейшее – NanofriKS, разработанное компанией Kolbenschmidt . Инновационный состав сокращает коэффициент сухого трения более чем на 50 %, по сравнению с ранее используемыми покрытиями, и, следовательно – износ  в пятне контакта. Тем самым повышается механический КПД двигателя, улучшается экономичность, исключается вероятность повреждения поршня при запуске мотора в морозы и «прихватывания» при кратковременном перегреве, улучшается приработка поверхностей. Внешне, эти поршни с покрытием легко отличаются «черной» юбкой.

Еще один важный технологический прием, повышающий ресурс ЦПГ двигателя и освоенный в производстве компанией «Мотордеталь» – создание пористой структуры на поверхности поршня, в которой удерживается масло. Для этого поршень с полным погружением фосфатируют в особых ваннах, обрабатывая его фосфатами железа, марганца, цинка и кадмия. На его алюминиевой поверхности образуются два слоя: первый – эластичный, при этом прочно связанный с основным металлом поршня, и второй – кристаллический твердый. В результате на 30% снижается трение, в 10 раз повышается коррозионная стойкость, которая важна для жарового пояса и днища поршня, а маслоемкость поверхности увеличивается в 3-4 раза. Как обычно при фосфатировании, металл темнеет, становится темно-серым, поэтому костромским поршням нового поколения, изготовленным по этой уникальной для России технологии дали название Black Edition. 

В серии Black Edition есть еще одно передовое технологическое решение – анодирование  канавки верхнего компрессионного кольца. Если для поршней дизелей в канавке верхнего поршневого кольца используется износостойкая нирезистовая вставка, то для бензиновых моторов в этой части поршня применяют анодирование. Это электрохимическое покрытие серого цвета, которое тоже очень прочно держится на алюминии. Известно, что оксид алюминия обладает почти в 3 раза более высокой твердостью, по сравнению с поверхностью не подвергнутой анодному оксидированию. Благодаря этому износостойкость канавки под верхнее компрессионное кольцо увеличивается в 1,5-2 раза, сохраняется компрессия, предотвращается увеличенный расход моторного масла. Анодирование захватывает и жаровой пояс поршня, тем самым обеспечивает и меньшую чувствительность такой ЦПГ к разрушительным последствиям детонации или как говорят – к  «звону пальцев», которая возникает при эксплуатации автомобиля на бензине низкого качества. 

В производстве поршневых колец, освоенных на заводе «Мотордеталь» тоже используются самые современные разработки мирового уровня. Кроме привычного нанесения слоя хрома на верхнее компрессионное и маслосъемное кольцо и использования в 2-3 раза более эффективной хромокерамики, увеличивающей износостойкость и долговечность по сравнению с обычным хромом, теперь используется еще более долговечное покрытие – ncMDCr («Нанохром»). Этот состав разработан инженерами компании «Мотордеталь», в его основе хром с содержанием наночастиц углерода. Покрытие выдерживает большие температурные нагрузки, имеет высокую микротвердость, но не изнашивает поверхность цилиндра, так как благодаря «Нанохрому» в паре «Кольцо-стенка цилиндра» снижается трение. Комплексом таких технологических решений и обеспечивается долгая жизнь двигателя.