Cosworth fortalece el rendimiento de los pistones con Materion

La compañía de tecnología global Cosworth ha ampliado su gama de pistones a través de una colaboración con el proveedor de materiales avanzados, Materion, que ve a Cosworth producir y mecanizar pistones de Metal Matrix Composite (MMC) para el sector automotriz.

Los pistones MMC de Cosworth ya han ayudado a brindar un rendimiento superlativo en el nuevo superdeportivo Gordon Murray Automotive T.50, que cuenta con una velocidad máxima de 12 000 rpm y produce la potencia específica más alta de cualquier motor de aspiración natural de carretera con 164 hp por litro. .

Respaldar aún más la reputación de Cosworth es la inclusión de sus pistones MMC en el proyecto Lanzante TAG Turbo, transformando los históricos motores F1 ganadores del podio en vehículos utilizables para la calle.

La gran cantidad de conocimientos y experiencia de Cosworth en el desarrollo y la fabricación de pistones ha posicionado a la empresa durante mucho tiempo como el primer puerto de escala para muchos de los principales fabricantes de equipos originales. Con la creciente demanda de componentes de alto nivel, la empresa tomó medidas para garantizar que su reputación se fortaleciera con soluciones de última generación.

Trabajando con Materion, el cambio de Cosworth a Metal Matrix Composites ha permitido a la compañía alejarse de los lingotes, piezas forjadas y piezas fundidas de metal tradicionales que no se adaptan a las demandas de los motores de alto rendimiento del mañana.

El compuesto SupremEX de Materion combina un refuerzo de carburo de silicio ultrafino con aleaciones de aluminio aeroespacial. El resultado es un compuesto superior a las aleaciones convencionales, que combina las propiedades ligeras del aluminio con una resistencia y rigidez excepcionales.

Los pistones SupremEX se pueden usar para reemplazar aluminio, titanio, acero y otras aleaciones y compuestos estructurales. La rigidez específica de SupremEX supera la de otros materiales de pistón en al menos un 40 %, lo que permite una reducción significativa de la masa recíproca.

La estructura reforzada de los pistones MMC minimiza el desgaste en las interfaces críticas, en comparación con las aleaciones de pistón de aluminio convencionales, por ejemplo, y ofrece un coeficiente de expansión térmica un 25 % más bajo. Esto, a su vez, permite un control más estricto de la holgura entre el pistón y la camisa, lo que reduce el golpeteo del pistón, el arrastre de aceite y el volumen de grietas, lo que proporciona una mayor eficiencia.

Se pueden lograr temperaturas de trabajo y presiones de combustión más altas debido a una mayor resistencia a la fatiga (a temperaturas de funcionamiento, más del doble que las aleaciones de aluminio convencionales), con un coeficiente de fricción más bajo y una mayor resistencia al desgaste que contribuyen a mejorar la eficiencia de la combustión, el consumo de combustible específico del freno y la capacidad hidráulica. -emisiones de carbon.

Los pistones MMC son componentes cruciales que han permitido a Cosworth diseñar un motor V12 liviano tan avanzado para el GMA T.50.

El ingeniero principal de Cosworth, John Heath, dijo: "Para el motor GMA V12, con su capacidad para funcionar a velocidades superiores a las 12 000 rpm, el material SupremEX nos permitió diseñar un pistón extremadamente liviano, utilizando la excelente resistencia del material a altas temperaturas. Esta reducción de peso tiene el beneficio adicional de permitir que otros componentes dentro del tren de cigüeñal también tengan una masa más baja y una fricción reducida, que son características esenciales cuando se entrega un motor con una potencia específica tan alta".

Estos pistones también son una característica integral del proyecto Lanzante TAG Turbo. 11 motores F1 Turbocharged V6 de mediados de los 80 se han incorporado en la parte trasera de los muy limitados TAG 930. Los motores 1.5L aseguraron nueve podios en la temporada de F1 de 1984, incluida una victoria en Brands Hatch a manos de Niki Lauda.

Lanzante se acercó a Cosworth para transformar el V6 de más de 1,000 hp en un motor confiable, utilizable y de carretera. El resultado es 503 hp con un límite de revoluciones de 9,000 rpm, lo que convierte a estos motores extremadamente limitados en las unidades de potencia turboalimentadas de mayor revoluciones utilizadas en un automóvil legal para carretera.

El director de mercado global de Materion, Dave Krus, dijo: "Desde la invención de SupremEX MMC y su exitosa carrera como pistones en las carreras de Fórmula 1, los diseñadores de motores de todo el mundo han reconocido que el material es clave para aumentar la eficiencia. Para hacer que la tecnología sea accesible para la industria automotriz más amplia mercado, los expertos de Materion han seguido desarrollando formas de reducir los costos y mejorar la maquinabilidad. Sin embargo, fue necesario que los ingenieros pioneros de Cosworth diseñaran e implementaran pistones que demostraran plenamente el potencial del material. Estamos orgullosos de trabajar junto a ellos".