Cosworth, Materion으로 피스톤 성능 강화

글로벌 기술 기업인 Cosworth는 고급 소재 공급업체인 Materion과의 협력을 통해 피스톤 제품군을 확장했습니다. Materion은 Cosworth가 자동차 부문용 MMC(Metal Matrix Composite) 피스톤을 생산하고 가공하는 것을 보고 있습니다.

Cosworth의 MMC 피스톤은 이미 완전히 새로운 Gordon Murray Automotive T.50 슈퍼카에서 최고의 성능을 제공하는 데 도움을 주었습니다. 이 슈퍼카는 최대 속도 12,000rpm을 자랑하고 리터당 164hp의 모든 도로 주행 자연 흡기 엔진 중 가장 높은 특정 출력을 생성합니다. .

Cosworth의 명성을 더욱 뒷받침하는 것은 Lanzante TAG Turbo 프로젝트에 MMC 피스톤을 포함시켜 역사적인 포디엄 우승을 차지한 F1 엔진을 사용 가능한 도로 주행 차량으로 전환한 것입니다.

Cosworth는 피스톤 개발 및 제조에 대한 풍부한 지식과 경험을 바탕으로 오랫동안 많은 주요 OE 제조업체의 첫 번째 기점으로 자리매김해 왔습니다. 고급 부품에 대한 수요가 증가함에 따라 회사는 최첨단 솔루션으로 명성을 강화하기 위한 조치를 취했습니다.

Materion과 협력하여 Cosworth는 Metal Matrix Composites로 전환함으로써 회사가 미래의 고성능 엔진 요구 사항에 적합하지 않은 전통적인 금속 빌렛, 단조품 및 주조품에서 벗어날 수 있게 되었습니다.

Materion의 SupremEX 복합재는 초미세 탄화규소 강화재와 항공우주 알루미늄 합금을 결합합니다. 그 결과 알루미늄의 경량 특성과 뛰어난 강도 및 강성이 결합되어 기존 합금보다 우수한 복합재가 탄생했습니다.

SupremEX 피스톤은 알루미늄, 티타늄, 강철, 기타 구조용 합금 및 복합재를 대체하는 데 사용할 수 있습니다. SupremEX의 비강성은 다른 피스톤 소재에 비해 최소 40% 이상 높기 때문에 왕복 질량을 크게 줄일 수 있습니다.

MMC 피스톤의 강화된 구조는 예를 들어 기존 알루미늄 피스톤 합금에 비해 중요한 인터페이스의 마모를 최소화하고 25% 더 낮은 열팽창 계수를 제공합니다. 결과적으로 피스톤과 라이너 간극을 보다 엄격하게 제어할 수 있어 피스톤 슬랩, 오일 유입 및 틈새 부피가 감소되어 효율성이 향상됩니다.

더 높은 작업 온도와 연소 압력은 더 높은 피로 저항(작동 온도에서 기존 알루미늄 합금의 두 배 이상)으로 인해 달성될 수 있으며, 낮은 마찰 계수와 증가된 내마모성은 연소 효율, 브레이크별 연료 소비 및 수력 향상에 기여합니다. -탄소 배출.

MMC 피스톤은 Cosworth가 GMA T.50용 고급 경량 V12 엔진을 설계할 수 있게 해주는 중요한 구성 요소입니다.

코스워스 수석 엔지니어인 John Heath는 "12,000rpm 이상의 속도로 작동할 수 있는 GMA V12 엔진의 경우 SupremEX 소재를 사용하여 고온에서 소재의 뛰어난 강도를 활용하여 초경량 피스톤을 설계할 수 있었습니다. 이러한 중량 감소는 크랭크트레인 내의 다른 구성 요소도 질량을 낮추고 마찰을 줄일 수 있다는 추가적인 이점을 제공하며, 이는 높은 비출력을 가진 엔진을 제공할 때 필수적인 특성입니다."

이 피스톤은 Lanzante TAG Turbo 프로젝트의 필수 기능이기도 합니다. 11개의 80년대 중반 F1 터보차지 V6 엔진이 매우 제한된 TAG 930의 후면에 장착되었습니다. 1.5L 엔진은 Niki Lauda의 Brands Hatch 우승을 포함하여 1984년 F1 시즌에 9개의 포디움을 획득했습니다.

Lanzante는 1,000hp+ V6를 안정적이고 사용 가능한 도로용 엔진으로 재작업하기 위해 Cosworth에 연락했습니다. 그 결과 503마력, 회전 제한이 9,000rpm으로 제한되어 있어 이 극도로 제한된 엔진은 도로 주행이 가능한 자동차에 사용되는 최고 회전 속도의 터보차저 동력 장치가 되었습니다.

Materion의 글로벌 시장 이사인 Dave Krus는 "SupremEX MMC가 발명되어 포뮬러 1 경주에서 피스톤으로 성공적으로 작동한 이후 전 세계 엔진 설계자들은 이 소재가 효율성 향상의 핵심임을 인식해 왔습니다. 이 기술을 더 넓은 자동차 분야에 적용할 수 있도록 하기 위해"라고 말했습니다. "시장에서 Materion의 전문가들은 비용을 절감하고 기계 가공성을 향상시키는 방법을 지속적으로 개발해 왔습니다. 그러나 재료의 잠재력을 완전히 보여주는 피스톤을 설계하고 구현하는 데에는 Cosworth의 선구적인 엔지니어들이 필요했습니다. 우리는 그들과 함께 일하게 된 것을 자랑스럽게 생각합니다."