Переводы

Супер обзор поршней. Часть 2

Поршни с цельнометаллической гребенкой

В этой части нашего мега-обзора поршней, мы протестируем 3 поршня, оснащенных цельнометаллическими гребенками, предназначенными для мощных тюнингов.

Введение

Одновременно с увеличением мощности тюнинга АЕГ, поршни, изготовленные из пластика, постепенно достигают пределов своей прочности и надежности, что отражается на уменьшении срока их службы. Поршни, изготовленные целиком из металла, так же как и поршни с цельнометаллической гребенкой, позволяют противостоять возросшим нагрузкам, но за из-за увеличившейся массы поршня, начинается ускоренный износ секторной шестерни гирбокса.

Но несмотря на это, такие поршни отлично демонстрируют свои достоинства в системах, где установлен мощный тюнинг, однако за счет меньшей скорострельности уменьшается износ секторной шестерни. В этой части нашего обзора, мы рассмотрим 2 поршня, выполненных полностью из металла, и познакомимся с новичком - поршнем фирмы DeepFire, который ради экономии веса разработчики выполнили из пластика, оставив металлической лишь гребенку.

Испытуемый 1: Алюминиевые поршень ICS (ICS Aluminum Piston)

ICS производит полностью алюминиевый поршень в рамках серии "Надежная мощь" ("Sure Power"). Поршень имеет глянцевую черную поверхность и, на первый взгляд, полностью копирует стандартный поршень, устанавливаемый в приводах фирмы Tokyo Marui, за исключением усиления боковин первого зуба гребенки. Черную глянцевую краску можно легко удалить.

На этой фотографии отлично видно качество покрытия, равно как и отсутствие фаски у канала ствола поршня.

Испытуемый 2:Алюминиевый поршень Systema (Systema Aluminum Piston)

Фирма Systema также предлагает цельнометаллический поршень, изготовленный из алюминия, но вдобавок полностью покрытый тефлоновым напылением. Именно это напыление придает этому поршню бежево-серый цвет и кажущуюся мягкость поверхности. Как известно, тефлон часто используют для увеличения коэффициента скольжения поверхности и уменьшения трения и износа. Использования тефлонового покрытия цельнометаллического поршня должно уменьшить износ секторной шестерни гирбокса.

Вот как описано использование данного поршня в инструкции, приложенной к нему: "Тефлоновое покрытие на поршне Systema позволяет отказаться от использования смазки, которая замедляет ход поршня. Замечание: Пожалуйста, не используйте много смазки на направляющих поршня. Смажьте малым количеством смазки среднюю и секторную шестерни, используя например ватную палочку"

Systema отчетливо дает понять что данное тефлоновое покрытие позволяет практически отказаться от использование смазки в гирбоксе, что позволяет избежать снижения скорострельности.

Несмотря на кажущуюся равномерность тефлонового покрытия, есть явные огрехи покрытия, особенно на направляющих. За исключением цвет изделия, данный поршень конструктивно ничем не отличается от поршня фирмы ICS.

На этой фотографии можно отчетливо увидеть "мягкость" поверхности, создаваемой тефлоном. Фаска у канала поршня очень тонкая и ее не так отчетливо видно.

Испытуемый 3: Титановый поршень Deepfire (полностью) (Deepfire Titanium Piston (full))

Недавно заявившая о себе фирма Deepfire предлагает интересную и уникальную модель поршня, в котором сочетаются полностью металлическая гребенка и пластиковый (выполнен из нейлона) корпус поршня. Причина такого способа изготовления ясна - уменьшить общий вес изделия, сохранив при этом надежность металлической гребенки. В принципе, пластиковый поршень лучше поглощает вибрации, появляющиеся при работе, что уменьшает ударную нагрузку на корпус гирбокса.

Съемная гребенка закрепляется на корпусе поршня в специальный вырез, причем садится она туда довольно плотно - для разъединения приходится прилагать силы. Сама гребенка имеет на конце выступ, который и позволяет ей крепиться в корпусе поршня. Зубья гребенки покрыты нитридом титана, придающего им серебряный блеск. Покрытия из нитрида титана давно известны как средства для увеличения твердости и коэффициента скольжения поверхности, что в данном случае положительно сказывается на прочности поршня и уменьшении трения работающих деталей.

*Пояснение: Измеритель твердости показал значение около 3 единиц, после чего сбросил значение на ноль.

На данном фото показана съемная гребенка поршня.

Конфигурация платформы для тестирования, оборудование, проведенные измерения

Конфигурация платформы для тестирования, оборудование, проведенные измерения идентичны тем, что использовались при написании первой части отчета Супер обзор поршней. Часть 1.

Сводная таблица характеристик тестируемых поршней

Сводная таблица характеристик тестируемых поршней

Измерение геометрии поршней

Результаты недавно проведенного тестирования поршня Prometheus Hard Piston указывает на важность соблюдения геометрии изделий разных производителей, используемых одновременно в гирбоксе. Безусловно, большинство производителей разумно стараются соблюсти спецификации стандартного поршня фирмы Marui, однако некоторые ломают стереотипы и стараются придумать что то новое. Данная таблица содержит результаты измерения различных деталей поршней, участвовавших в ремонте, для сравнения внизу приведены измерения стандартного поршня фирмы Marui. Измерения проводились цифровым штангенциркулем с точностью +/- 0,02 мм и порогом измерения до 0,01 мм.

Толщина первого зуба

Толщина первого зуба - толщина самого первого зуба гребенки, измерено по оси Х (т.е. вдоль общей длины поршня). Так как большинство поршней имеют зубья трапециевидной формы, толщина измерялась у основания зуба. Данный показатель позволяет судить о сопротивляемости нагрузкам при контакте с первым зубом секторной шестерни.

Средняя толщина зубьев

Показывает среднюю толщину основных зубьев гребенки. Измерения проводились в горизонтально плоскости, у основания для каждого зуба, после чего находилось среднее арифметическое значение.

Расстояние между зубьями

Замерялось среднее расстояние между основаниями зубьев гребенки.

Эффективная высота зубьев

Данная характеристика показывает насколько основана гребенка выступает в корпус гирбокса, для контакта с зубьями секторной шестерни. Так как вертикальное перемещение поршня ограничено его направляющими, то замерялось расстояние от верхней точки нижней направляющей, до верхней точки зубьев основной гребенки. Некоторые модели поршней выступают в корпус гирбокса сильнее остальных, что приводит к частым проблемам с секторной шестерней.

Длина рабочей поверхности гребенки

Данный параметр определяет насколько поршень отходит назад перед выстрелом. Это расстояние между передними краями первого и последних зубьев. Поршни которые отходят назад дальше остальных дают некоторую прибавку к скорости полета шара при выстреле, за счет более сильного сжатия пружины.

Ширина направляющих

Данный параметр представляет собой сумму измерение ширины обоих направляющих и расстояния между ними. Некоторые поршни имеют такие параметры ширины направляющих, которые мешают свободному движению поршня, в отличие от тех, у которых эти параметры более свободны.

Внутренний диаметр

Показывает внутренний диаметр поршня. Большинство пружин имеют средний диаметр 14,5 мм по наружней окружности, в то время как большинство поршней имеет внутренний диаметр 15,5 мм, что автоматически оставляет зазор в 1 мм для свободы перемещения пружины. Те поршни, у которых диаметр меньше, показывают большее трение между пружиной и поршнем, что неизбежно приводит к потерям в скорости полета шара и скорострельности.

Анализ результатов тестирования

Как отмечалось в первой части отчета Супер обзор поршней. Часть 1, возрастающая масса поршня приводит к росту инерции, что в такой цикличной системе как гирбокс приводит к дополнительным нагрузкам на мотор, что в свою очередь выливается в снижении скорострельности, что отчетливо видно из сводных таблиц результатов замеров для поликарбонатных и полностью металлических поршней. Разброс в скорострельности минимален и составил +/- 0,76 м/с.

Добавление к тесту такой характеристики как геометрия поршня позволила сделать интересные наблюдения. Поршень с наибольшим ходом (которым оказался поршень Systema) показал самую высокую скорость полета шара. Поршни фирм Deepfire и ICS показали практические одинаковые результаты, с небольшим преимуществом поршня ICS. Поначалу это казалось ошибкой в измерениях, но в последствии оказалось что поршень Deepfire имел меньший диаметр, что сказалось на свободе перемещения. Это легко почувствовать вставляя в него пружину и ощущая сопротивлению. Именно это и сказалось на уменьшении скорострельности и скорости полета шара.

Повреждения после тестирования

Алюминиевый поршень ICS

Как и следовало ожидать, износа металлических поршней практически отсутствует. На первом зубе имеется четкий след от контакта с зубом секторной шестерни. Также с зубьев сошла глянцевая краска, которой они были покрыты. 2-й зуб был спилен наполовину еще до проведения тестов с использованием инструмента Dremel.

Алюминиевый поршень Systema

Результаты аналогичны результатам поршня ICS. На первом зубе имеется легкие следы износа и истертость тефлонового покрытия. Остальные зубья изношены еще меньше, а тефлоновое покрытие практически не повреждено.

Титановый поршень Deepfire (полный)

Поршень фирмы Deepfire показал лучший результат из 3-х испытуемых - наименьший износ трущихся поверхностей. Возможно это следствие наибольшей твердости его зубьев (85,1 ед. против 77,5 и 75,0 ед. у System и ICS соответственно) Кроме истирания напыления Нитрида титана с первого зуба, на нем отсутствуют заметные повреждения и износ. Это справедливо и для остальных зубьев гребенки. Хотя этот результат и кажется отличным, есть и оборотная сторона медали: повышенная твердость гребенки ведет к усиленному износу зубьев секторной шестерни. Действительно, здесь справедлив закон физики: Относительный износ трущихся поверхностей прямо пропорционален твердости этих поверхностей. Как будет отмечено в супер обзоре шестерен, шестерни фирмы Systema имеют среднюю твердость 80-85 единиц, а так как покрытие из нитрида титана должно уменьшать износ секторной шестерни трудно предположить реальную пользу от его применения.

Вывод

Вес поршня - Скорострельности - Скорость полета шара

Выводы из первой части отчета Супер обзор поршней. Часть 1 подтверждаются. Самый тяжелый поршень Systema показал наименьшую скорострельность. Разница в скорости полета шара незначительна и повторяет результаты предыдущих испытаний. Добавление нового параметра - геометрия поршня - позволила выявить новые закономерности, однако это требует большего внимания и изучения, что будет реализовано в дальнейших тестах.

Прочность поршня

Результаты тестирования явно указывают на то, что у всех 3-х испытуемых не возникает проблем при работе на 140-й пружине. Поршни ICS и Systema, изготовленные из алюминия, имеют незначительную деформацию первых зубьев в результате контакты с секторной шестерней, в то время как поршень Deepfire, благодаря большей твердости гребенки, таких деформация не имеет. Он представляет оптимальное сочетание прочности, веса, амортизации ударов и его применение оптимально в системах с мощным тюнингом, но с невысокой скорострельностью либо на полуавтомате, такими как снайперские винтовки на базе АЕГ, но результатом будет ускоренный износ секторной шестерни.

Алюминиевый поршень Systema с тефлоновым покрытием представляет собой отличную альтернативу поршню Deepfire, позволяя избежать усиленного износа секторной шестерни. Так как большинство шестерней изготавливаются из стали, использования этого поршня поможет уменьшить общий износ. Поршень ICS, не имеющий тефлонового покрытия, даже будучи более легким чем поршень Systema, занимает последнее место в сегодняшнем тесте.

Что дальше ?

Поскольку все 3 образца показали отличные результаты тестирования на существующем стенде, для лучшего их разделения, требуется более мощное нагрузочное тестирование. Тесты будут повторены с использованием пружины М150. Врожденная хрупкость твердых материалов, таких как алюминий, может привести к неожиданным мгновенным поломкам, и я надеюсь что это все таки произойдет, после увеличения количество циклов на испытаниях.