Нікасил (Nikasil®, скорочення від nickel-carbide-silicium) — ліпофільний сплав нікелю з карбідом кремнію (з вмістом близько 10 % карбіду кремнію у вигляді кристалів розміром порядку 1 мкм), що отримується методом електрофоретичного осадження у вигляді покриття з товщиною 200 мкм, й застосовується для захисту поверхні циліндрів у двигунах внутрішнього згоряння. Це покриття використовується при виготовленні алюмінієвих блоків циліндрів і поршнів й дозволяє мінімізувати їхнє зношування та тертя.
Розробка
Сплав Nikasil® було розроблено німецьким виробником автомобільних деталей (у тому числі поршнів) «Mahle GmbH» у 1967 році. Спочатку малось на меті його використання для нанесення методом електролітичного осадження у місцях защільнення вершин ротора з алюмінієвого сплаву, двигунів Ванкеля (NSU Ro 80, Citroën GS Birotor та Mercedes-Benz C111).
На відміну від інших способів забезпечення довговічності блоків циліндрів з алюмінієвих сплавів, в тому числі із застосуванням чавунних гільз, нікасилове покриття дозволило виготовляти блоки циліндрів двигунів без гільз, що, в свою чергу, дало можливість використовувати великі діаметри циліндрів. Алюмінієві блоки мають набагато кращу теплопровідність, ніж чавунні, що є важливим при реалізації високої вихідної потужності двигуна.
Покриття отримало подальший розвиток завдяки американській корпорації «Chrome» на початку 1990-х років (під торговою назвою «Nicom»), яка використала його як заміну для хромування циліндрів двигунів, і при ремонтній заміні двигунів на снігоходах, мотоциклах, квадроциклах, гідроциклах і автомобілях із заводськими хромованими циліндрами.
Карбід кремнію є дуже твердим матеріалом (він є набагато твердішим за сталь) та може утворювати з нікелем сплав типу механічна суміш. На поверхню циліндра з алюмінієвого сплаву нікасил наноситься гальванічним способом. При роботі двигуна поршневі кільця виносять нікель, залишаючи значно твердіший карбід кремнію, що захищає від прямого контакту поршня чи поршневого кільця з алюмінієвим матеріалом циліндра. Після ремонтного розточування циліндрів вони повторно повинні покриватись цим сплавом, але так як нікасилове покриття має високу зносостійкість це зазвичай не роблять на відміну від чавунних чи хромованих циліндрів.
Застосування
Компанія Porsche у 1970 році почала використовувати нікасил у двигунах спортивних автомобілів Porsche 917, а згодом, у 1973 році і на моделі 911 RS. У Porsche також використовували сплав на серійних автомобілях, але згодом перейшли на алюсил з метою економії коштів. Нікасилові покриття циліндрів завжди використовувались для моделей 911 Turbo та RS. Циліндри із сплавів алюмінію з нікасиловим покриттям дозволили Porsche створити двигуни з повітряним охолодженням, що мали найвищу питому потужність серед двигунів свого часу. Нікасил і надалі використовується у 911-х моделях.
Нікасил став популярним у 1990-х роках. Він використовувався такими компаніями, як Audi, BMW, Ferrari, Jaguar і Moto Guzzi у своїх нових серіях двигунів. У 1981 році компанією Moto Guzzi було запатентоване власне нікель-кремнієве покриття, що отримало назву [en] (акронім від Nickel-Guzzi-Silicon).
Тим не менше, сірка, що міститься у низькоякісних бензинах, у більшій частині країн світу, викликала з часом руйнування нікасилу у циліндрах, що приводило до дорогого ремонту двигуна.
Нікасил або аналогічні покриття під іншими торговельними марками і далі використовуються у двигунах спортивних авто, у тому числі у Формулі 1 та [en]. Компанія Suzuki почала використовувати перевірене нікелеве фосфор-кремній-карбідне запатентоване покриття торгової марки SCEM (назва від Suzuki Composite Electro-chemical Material) для максимального діаметра циліндрів й покращення відведення й розсіювання тепла, наприклад, на мотоциклетних двигунах Suzuki моделей [en], [en], [en], Hayabusa та [en].
Автомобільні двигуни, де використовується нікасилове покриття:
- Porsche 912
- BMW M60 V8
- BMW M62 V8
- BMW M52 I6
- -V8
- Ferrari F50 V12
- Renault Clio 2 DCi 1,5 л
- Ford Puma 1,7 л
Див. також
Примітки
- The 'Nikasil' process
- Jaguar's Nikasil-Lined V8 — Top Automotive Engineering Failures
- Suzuki V-Strom 650, Sean Alexander, 21 марта 2004. www.motorcycle.com.
Посилання
- Applications – Power train – Cylinder linings // Aluminium Automotive Manual (англ.)
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Nikasil Nikasil skorochennya vid nickel carbide silicium lipofilnij splav nikelyu z karbidom kremniyu z vmistom blizko 10 karbidu kremniyu u viglyadi kristaliv rozmirom poryadku 1 mkm sho otrimuyetsya metodom elektroforetichnogo osadzhennya u viglyadi pokrittya z tovshinoyu 200 mkm j zastosovuyetsya dlya zahistu poverhni cilindriv u dvigunah vnutrishnogo zgoryannya Ce pokrittya vikoristovuyetsya pri vigotovlenni alyuminiyevih blokiv cilindriv i porshniv j dozvolyaye minimizuvati yihnye znoshuvannya ta tertya RozrobkaSplav Nikasil bulo rozrobleno nimeckim virobnikom avtomobilnih detalej u tomu chisli porshniv Mahle GmbH u 1967 roci Spochatku malos na meti jogo vikoristannya dlya nanesennya metodom elektrolitichnogo osadzhennya u miscyah zashilnennya vershin rotora z alyuminiyevogo splavu dviguniv Vankelya NSU Ro 80 Citroen GS Birotor ta Mercedes Benz C111 Na vidminu vid inshih sposobiv zabezpechennya dovgovichnosti blokiv cilindriv z alyuminiyevih splaviv v tomu chisli iz zastosuvannyam chavunnih gilz nikasilove pokrittya dozvolilo vigotovlyati bloki cilindriv dviguniv bez gilz sho v svoyu chergu dalo mozhlivist vikoristovuvati veliki diametri cilindriv Alyuminiyevi bloki mayut nabagato krashu teploprovidnist nizh chavunni sho ye vazhlivim pri realizaciyi visokoyi vihidnoyi potuzhnosti dviguna Pokrittya otrimalo podalshij rozvitok zavdyaki amerikanskij korporaciyi Chrome na pochatku 1990 h rokiv pid torgovoyu nazvoyu Nicom yaka vikoristala jogo yak zaminu dlya hromuvannya cilindriv dviguniv i pri remontnij zamini dviguniv na snigohodah motociklah kvadrociklah gidrociklah i avtomobilyah iz zavodskimi hromovanimi cilindrami Karbid kremniyu ye duzhe tverdim materialom vin ye nabagato tverdishim za stal ta mozhe utvoryuvati z nikelem splav tipu mehanichna sumish Na poverhnyu cilindra z alyuminiyevogo splavu nikasil nanositsya galvanichnim sposobom Pri roboti dviguna porshnevi kilcya vinosyat nikel zalishayuchi znachno tverdishij karbid kremniyu sho zahishaye vid pryamogo kontaktu porshnya chi porshnevogo kilcya z alyuminiyevim materialom cilindra Pislya remontnogo roztochuvannya cilindriv voni povtorno povinni pokrivatis cim splavom ale tak yak nikasilove pokrittya maye visoku znosostijkist ce zazvichaj ne roblyat na vidminu vid chavunnih chi hromovanih cilindriv ZastosuvannyaKompaniya Porsche u 1970 roci pochala vikoristovuvati nikasil u dvigunah sportivnih avtomobiliv Porsche 917 a zgodom u 1973 roci i na modeli 911 RS U Porsche takozh vikoristovuvali splav na serijnih avtomobilyah ale zgodom perejshli na alyusil z metoyu ekonomiyi koshtiv Nikasilovi pokrittya cilindriv zavzhdi vikoristovuvalis dlya modelej 911 Turbo ta RS Cilindri iz splaviv alyuminiyu z nikasilovim pokrittyam dozvolili Porsche stvoriti dviguni z povitryanim oholodzhennyam sho mali najvishu pitomu potuzhnist sered dviguniv svogo chasu Nikasil i nadali vikoristovuyetsya u 911 h modelyah Nikasil stav populyarnim u 1990 h rokah Vin vikoristovuvavsya takimi kompaniyami yak Audi BMW Ferrari Jaguar i Moto Guzzi u svoyih novih seriyah dviguniv U 1981 roci kompaniyeyu Moto Guzzi bulo zapatentovane vlasne nikel kremniyeve pokrittya sho otrimalo nazvu en akronim vid Nickel Guzzi Silicon Tim ne menshe sirka sho mistitsya u nizkoyakisnih benzinah u bilshij chastini krayin svitu viklikala z chasom rujnuvannya nikasilu u cilindrah sho privodilo do dorogogo remontu dviguna Nikasil abo analogichni pokrittya pid inshimi torgovelnimi markami i dali vikoristovuyutsya u dvigunah sportivnih avto u tomu chisli u Formuli 1 ta en Kompaniya Suzuki pochala vikoristovuvati perevirene nikeleve fosfor kremnij karbidne zapatentovane pokrittya torgovoyi marki SCEM nazva vid Suzuki Composite Electro chemical Material dlya maksimalnogo diametra cilindriv j pokrashennya vidvedennya j rozsiyuvannya tepla napriklad na motocikletnih dvigunah Suzuki modelej en en en Hayabusa ta en Avtomobilni dviguni de vikoristovuyetsya nikasilove pokrittya Porsche 912 BMW M60 V8 BMW M62 V8 BMW M52 I6 V8 Ferrari F50 V12 Renault Clio 2 DCi 1 5 l Ford Puma 1 7 lDiv takozhAlyusil Blok cilindrivPrimitkiThe Nikasil process Jaguar s Nikasil Lined V8 Top Automotive Engineering Failures Suzuki V Strom 650 Sean Alexander 21 marta 2004 www motorcycle com PosilannyaApplications Power train Cylinder linings Aluminium Automotive Manual angl