Актуальною проблемою автомобілебудування є забезпечення відповідності вимогам одного з найбільш важливих елементів автомобільного двигуна – поршня. Він відіграє велику роль в процесі перетворення хімічної енергії палива спочатку в теплову, а потім в механічну. В силу безлічі функцій і суперечливості властивостей поршень є одною з найскладніших деталей мотора. Таке положення підтверджується тим, що небагато автомобілебудівних компаній займаються самостійно проектуванням і виготовленням їх для своїх моторів. Це все є технологічно складно, практично нездійсненно в умовах стандартного машинобудівного виробництва, тому проблема відповідності поршня вимогам модифікованого мотора стає великим випробуванням для багатьох компаній котрі займаються тюнінгом [1].

Для виготовлення поршнів використовують чавун, алюмінієві та магнієві сплави, а також сталь. Поршні, переважно роблять з чавуну і алюмінієвих сплавів [2].

Основними перевагами алюмінієвих сплавів як матеріалу для поршнів є їх хороша теплопровідність і низька щільність. Ці сплави досить технологічні, мають відносно високу втомну міцність.

Чавун як матеріал для поршнів проти алюмінієвих сплавів володіє такими позитивними властивостями: вищими твердістю і зносостійкості, жароміцністю, однаковим коефіцієнтом лінійного розширення з матеріалом гільзи. Останнє дозволяє істотно зменшити і стабілізувати по режимам роботи зазори в зчленуванні спідниця поршня – циліндр. Однак велика щільність не дозволяє використати його широко для поршнів високооборотних автомобільних двигунів. Цей недолік то, можливо частково знівельований включенням до структури чавуну з кулястим графітом, що дозволяє відливати елементи поршня значно нижчою товщини. Відповідно до сказаного вище, ні силуміни, ні чавун повною мірою не є оптимальними матеріалами виготовлення поршнів [3].

Втратили практичну цінність і поршні з магнієвих сплавів, основу яких становить магній, сплавлений з 5-10% алюмінію. Такі сплави відрізняються малою питомою вагою (1,8 г/см³), але не мають потрібної міцності.Поршні з магнієвих сплавів використовуються для гоночних автомобілів.

Сталеві поршні для дизельних двигунів легкових автомобілів маютьвідміні характеристики і великийпотенціал зниження викидів CO₂.

Як відомо, поршень працює в дуже складних умовах високого тиску і температур, відчуваючи при цьому величезні навантаження. Тому актуальною є завдання мінімізації дефектів газоусадкового походження (рис.1), які унеможливлюють якісну роботу поршнів

Рис.1 Дефекти у вигляді газоусадкових раковин на оброблених виливках поршнів

Головними причинами виникнення такого браку може бути: недотримання технологічного процесу, невідповідність складу та якості шихтових матеріалів, діючим стандартам, низька культура виробництва.

Наша робота присвячена вдосконаленню технологічного процесу з метою усунення браку виливків на АТ «Полтавський турбомеханічний завод».