sviluppo Pistone è un tipo interessante di cose nella storia dei motori, soprattutto perché è meno una storia di "sviluppo" di quanto non sia di utilizzo. La maggior parte dei materiali di pistoni, metodi di produzione e le dimensioni in uso oggi sono stati intorno per oltre un secolo, ma l'evoluzione del motore attorno al pistone è cambiato quello che i materiali che utilizziamo e come li utilizziamo. I pistoni Prima
Torna al volgere del secolo e tutto il percorso attraverso 1950, la maggior parte dei motori usato qualche tipo di ghisa o pistone in acciaio - in sostanza le stesse cose come il blocco motore. Vecchi motori fatta franca con questo materiale durevole e poco costoso, ma pesante, perché in genere azionati a bassa - per gli standard moderni - rpm e rapporti di compressione. Il basso numero di giri significava riduzione dello stress sulle bielle, permettendo agli ingegneri di utilizzare pistoni molto più pesanti senza paura di rompersi le aste. Bassi rapporti di compressione ridotto la pressione del cilindro, che ha permesso per l'utilizzo di leghe più deboli. Motori più vecchi tendono a usare più distanziati scanalature in parte a causa delle basse pressioni del cilindro e in parte a causa dei materiali in uso al momento, ma soprattutto perché il basso peso del pistone non era una priorità al momento.
con pistoni in alluminio
pistoni in alluminio
iniziato mostrando nei primi anni 1950. Ci sono alcuni motivi che l'alluminio ha preso così tanto tempo per colpire mercato automobilistico del consumatore, non ultimo dei quali è stato il razionamento del materiale "strategica" durante gli anni di guerra dell'America. Nazioni su entrambi i lati della guerra bisogno di tutto l'alluminio che potevano arrivare a costruire aerei, il che significava che anche i motori di prestazioni ad alto rpm dovuto fare con pistoni in acciaio e ferro. Pistoni in alluminio pressofuso sono stati molto più leggero di pistoni in acciaio o ferro, e ha offerto una migliore dissipazione del calore per facilitare rapporti di compressione più elevati. Pistoni in alluminio forgiato forti debuttato quasi in contemporanea con i pistoni del cast, ma ha visto - e continuano a vedere - solo un uso limitato in applicazioni ad alte prestazioni. Scanalature ad anello si sono più vicini come peso del pistone è diventato più di una priorità e portava l'usura è diventato meno di uno.
Pistons
tecnologia Pistone
ipereutettica progredito sorprendentemente poco durante anni muscle-car americane, almeno in termini di grandi progressi. Gli anni '60 sono stati, per la maggior parte, un periodo di affinamento e di lenta evoluzione e non rivoluzione. Sorprendentemente, alcuni dei più grandi cambiamenti nella progettazione del pistone e materiali avvenne durante gli anni 1970 e 1980 a seguito di emissioni sempre più severe e mandati di economia di combustibile. Pistoni ipereutettiche - pistoni in alluminio, con un alto contenuto di silicio - ha debuttato nel 1970. Alto contenuto di silicio riduce espansione pistone e assorbimento di calore, permettono un accoppiamento molto più stretto tra il pistone e alesaggio e un urto in potenza ed efficienza. Il lato negativo è che il silicio, sia di base in vetro, rende il HTP più fragili e inclini a frantumarsi se sottoposto a detonazione e preaccensione.
Il Presente e Futuro
Mentre loro 've in giro da almeno 20 anni, grafite, ceramica e carburo di silicio - aka carbonio-carbonio - materiali rimangono alcune delle frontiere più interessanti della moderna ingegneria pistone. Questi materiali sono composti a base di un qualche tipo di carbonio, la stessa cosa che i diamanti sono fatti di. Anche se nessuno di questi materiali sono abbastanza duro come anche il diamante più morbido, solo il fatto del confronto dovrebbe darvi qualche idea per il loro potenziale. Questi materiali ultra-hard consentono agli ingegneri di fare pistoni che sono molto leggeri, e del materiale a bassa - praticamente inesistenti - tasso di espansione significa che possono rientrare in un capello del foro. E dato che sono tali isolatori efficienti, questi materiali contribuiscono a garantire che più di energia del combustibile va in movimento la macchina che lo fa riscaldare i pistoni.
Studi su nuovi materiali
Nel 1994, un rapporto presentato dalla NASA ha scoperto che i pistoni al carburo di silicio hanno mantenuto la loro resistenza alla trazione integrale tutta la strada fino a 2.500 gradi - pistoni di alluminio sono stati solo buoni a 800 gradi - e la produzione di coppia è più che raddoppiato a red-line il motore di prova. Mentre quest'ultimo è impressionante, il primo è importante, troppo, dal momento che i pistoni 2.500 gradi con capacità fanno sì che gli ingegneri possono costruire il motore di funzionare a molto più snella e più efficiente di aria /carburante moderatamente. Uno studio simile condotto da Daimler-Benz ha trovato che i pistoni di grafite erano buone per un approssimativo miglioramento del 3 per cento nel potere senza un aumento del consumo di carburante. Stretto fit I pistoni di grafite 'anche catturato una diminuzione del 50 per cento del consumo di petrolio, un per cento di diminuzione del monossido di carbonio 30 e - forse la più significativa - una diminuzione del 20 per cento nel carburante incombusto. E questo senza alterare il sistema di alimentazione del motore per sfruttare al meglio di loro.