コズワース、マテリオンでピストンの性能を強化

世界的テクノロジー企業コスワースは、自動車分野向けのメタル マトリックス コンポジット (MMC) ピストンの製造および機械加工を行う先端材料サプライヤーであるマテリオンとの提携を通じて、ピストンの範囲を拡大しました。

コスワースの MMC ピストンは、まったく新しいゴードン マーレー オートモーティブ T.50 スーパーカーで最高のパフォーマンスを実現するのにすでに役立っています。このスーパーカーは、最高速度 12,000 rpm を誇り、公道走行用自然吸気エンジンの中で最高の比出力 164 馬力/リッターを生成します。 。

コスワースの評判をさらに裏付けるのは、ランザンテ TAG ターボ プロジェクトに同社の MMC ピストンが組み込まれ、歴史的な表彰台を獲得した F1 エンジンを実用的な公道走行可能な車両に変えたことです。

コスワースのピストン開発と製造における豊富な知識と経験により、同社は長い間、多くの大手 OE メーカーの最初の窓口として位置づけられてきました。 高レベルのコンポーネントに対する需要が高まる中、同社は最先端のソリューションでその評判を確実に高めるための措置を講じました。

マテリオンと協力して、コスワースはメタル マトリックス コンポジットへの移行により、同社は明日の高性能エンジンの要求に適さない従来の金属ビレット、鍛造品、鋳造品から離れることができました。

Materion の SupremEX 複合材料は、超微細炭化ケイ素強化材と航空宇宙用アルミニウム合金を組み合わせたものです。 その結果、アルミニウムの軽量特性と卓越した強度と剛性を組み合わせた、従来の合金よりも優れた複合材料が生まれました。

SupremEX ピストンは、アルミニウム、チタン、鋼、その他の構造用合金や複合材料の代替として使用できます。 SupremEX の比剛性は他のピストン素材の比剛性を少なくとも 40% 上回っており、往復質量の大幅な削減が可能です。

MMC ピストンの強化構造により、たとえば従来のアルミニウム ピストン合金と比較して、重要な界面での摩耗が最小限に抑えられ、熱膨張係数が 25% 低くなります。 これにより、ピストンとライナーのクリアランスをより厳密に制御できるようになり、ピストンのスラップ、ブローバイオイルのキャリーオーバー、隙間の容積が減少し、効率が向上します。

優れた耐疲労性（運転温度で従来のアルミニウム合金の2倍以上）により、より高い作動温度と燃焼圧力を達成でき、摩擦係数が低くなり、耐摩耗性が向上するため、燃焼効率、ブレーキ固有燃料消費量、およびハイドロ燃料消費量の向上に貢献します。 -炭素排出量。

MMC ピストンは、コスワースが GMA T.50 用にこのような高度な軽量 V12 エンジンを設計できるようにする重要なコンポーネントです。

コスワースの主任エンジニアであるジョン・ヒース氏は、「GMA V12 エンジンでは、12,000rpm を超える速度で動作する能力があるため、SupremEX 材料を使用することで、高温での材料の優れた強度を利用して、非常に軽量なピストンを設計することができました。」この重量の軽減により、クランクトレイン内の他のコンポーネントも軽量化され、摩擦が低減されるという追加の利点があり、これは、このような高い比出力を備えたエンジンを供給する際に不可欠な特性です。」

これらのピストンは、Lanzante TAG Turbo プロジェクトの不可欠な機能でもあります。 11 台の 80 年代中期 F1 ターボチャージャー付き V6 エンジンが、非常に限定された TAG 930 の後部に組み込まれています。 1.5L エンジンは、1984 年の F1 シーズンにニキ・ラウダの手によるブランズ ハッチでの勝利を含め、9 回の表彰台を獲得しました。

Lanzante はコスワースに連絡を取り、1,000 馬力以上の V6 を信頼性が高く実用的な公道走行可能なエンジンに作り直しました。 その結果、最高出力は 503 馬力、回転制限は 9,000 rpm となり、これらの極めて限定されたエンジンは、公道走行可能な車で使用される最高回転数のターボチャージャー付きパワーユニットとなります。

Materion のグローバル マーケット ディレクターである Dave Krus 氏は、「SupremEX MMC が発明され、F1 レースでピストンとして成功して以来、世界中のエンジン設計者はこの材料が効率向上の鍵であると認識しています。この技術をより広範な自動車分野で利用できるようにするために、 「マテリオンの専門家は、コストを削減し、機械加工性を向上させる方法を開発し続けてきました。しかし、材料の可能性を最大限に発揮するピストンを設計し実装するには、コスワースの先駆的なエンジニアが必要でした。私たちは彼らと協力できることを誇りに思います。」