Cosworth fortalece o desempenho do pistão com Materion

A empresa global de tecnologia Cosworth expandiu sua gama de pistões por meio de uma colaboração com o fornecedor de materiais avançados, Materion, que vê a Cosworth produzir e usinar pistões de Metal Matrix Composite (MMC) para o setor automotivo.

Os pistões MMC da Cosworth já ajudaram a oferecer um desempenho superlativo no novíssimo supercarro Gordon Murray Automotive T.50, que possui uma velocidade máxima de 12.000 rpm e produz a maior potência específica de qualquer motor de aspiração natural de estrada, com 164 cv por litro .

Apoiando ainda mais a reputação da Cosworth está a inclusão de seus pistões MMC no projeto Lanzante TAG Turbo, transformando os históricos motores F1 vencedores do pódio em veículos de estrada utilizáveis.

A riqueza de conhecimento e experiência da Cosworth no desenvolvimento e fabricação de pistões há muito posiciona a empresa como o primeiro porto de escala para muitos dos principais fabricantes de equipamentos originais. Com a crescente demanda por componentes de alto nível, a empresa tomou medidas para garantir que sua reputação fosse fortalecida com soluções de ponta.

Trabalhando com a Materion, a mudança da Cosworth para Metal Matrix Composites permitiu que a empresa se afastasse dos tarugos de metal tradicionais, forjados e fundidos que não são adequados às demandas dos motores de alto desempenho de amanhã.

O composto SupremEX da Materion combina reforço de carboneto de silício ultrafino com ligas de alumínio aeroespacial. O resultado é um compósito superior às ligas convencionais, combinando as propriedades de leveza do alumínio com excelente resistência e rigidez.

Os pistões SupremEX podem ser usados ​​para substituir alumínio, titânio, aço e outras ligas estruturais e compósitos. A rigidez específica do SupremEX excede a de outros materiais de pistão em pelo menos 40%, permitindo uma redução significativa na massa recíproca.

A estrutura reforçada dos pistões MMC minimiza o desgaste nas interfaces críticas, em comparação com as ligas convencionais de pistões de alumínio, por exemplo, e oferece um coeficiente de expansão térmica 25% menor. Isso, por sua vez, permite um controle mais rígido do pistão para a folga da camisa, reduzindo o impacto do pistão, o transporte de óleo e o volume de fendas, proporcionando maior eficiência.

Temperaturas de trabalho e pressões de combustão mais altas podem ser alcançadas devido à maior resistência à fadiga (em temperaturas de operação, mais que o dobro das ligas de alumínio convencionais), com menor coeficiente de atrito e maior resistência ao desgaste, contribuindo para melhorar a eficiência da combustão, consumo de combustível específico do freio e hidro -emissões de carbono.

Os pistões MMC são componentes cruciais que permitiram à Cosworth projetar um motor V12 leve e avançado para o GMA T.50.

O engenheiro principal da Cosworth, John Heath, disse: "Para o motor GMA V12, com sua capacidade de operar em velocidades superiores a 12.000 rpm, o material SupremEX nos permitiu projetar um pistão extremamente leve, utilizando a excelente resistência do material em altas temperaturas. Esta redução de peso tem o benefício adicional de permitir que outros componentes dentro do virabrequim também tenham menor massa e fricção reduzida, que são características essenciais ao entregar um motor com uma potência específica tão alta."

Esses pistões também são parte integrante do projeto Lanzante TAG Turbo. 11 motores F1 Turbo V6 de meados dos anos 80 foram trabalhados na parte traseira do muito limitado TAG 930s. Os motores 1.5L garantiram nove pódios na temporada de F1 de 1984, incluindo uma vitória em Brands Hatch nas mãos de Niki Lauda.

A Lanzante procurou a Cosworth para retrabalhar o V6 de 1.000 hp + em um motor confiável, utilizável e de estrada. O resultado é 503 hp com um limite de rotação de 9.000 rpm, tornando esses motores extremamente limitados as unidades de potência turboalimentadas de maior rotação usadas em um carro legal para estrada.

O diretor de mercado global da Materion, Dave Krus, disse: "Desde a invenção do SupremEX MMC e sua corrida bem-sucedida como pistões nas corridas de Fórmula 1, os projetistas de motores em todo o mundo reconheceram o material como uma chave para aumentar a eficiência. Para tornar a tecnologia acessível ao setor automotivo mais amplo mercado, os especialistas da Materion continuaram a desenvolver maneiras de reduzir custos e melhorar a usinabilidade. No entanto, foram necessários os engenheiros pioneiros da Cosworth para projetar e implementar pistões que demonstram totalmente o potencial do material. Estamos orgulhosos de trabalhar ao lado deles."