desenvolvimento de pistão é um tipo de coisa interessante na história do motor, principalmente porque é menos uma história de "desenvolvimento" que é de utilização. A maioria dos materiais de pistões, métodos de produção e as dimensões em uso hoje foram em torno de mais de um século, mas a evolução do motor ao redor do pistão mudou quais os materiais que usamos e como usá-los. O Pistons Primeira
volta em torno da virada do século, e todo o caminho até os anos 1950, a maioria dos motores usaram algum tipo de ferro fundido ou aço pistão - essencialmente a mesma coisa como o bloco do motor. Motores mais antigos fugiu com o uso desse material durável e barato, mas pesado, porque eles geralmente operado em baixo - para os padrões modernos - rpm e taxa de compressão. A baixa rpm significou redução do estresse nas bielas, permitindo que os engenheiros usam pistões mais pesados, sem medo de quebrar as hastes. Baixos índices de compressão reduzida pressão do cilindro, o que permitiu a utilização de ligas mais fracas. Motores mais velhos tendem a usar mais espaçados grooves anel parcialmente por causa de pressões mais baixas e em parte por causa dos materiais em uso no momento, mas principalmente porque o baixo peso do pistão não era uma prioridade no momento.
pistões de alumínio
pistões de alumínio começaram a aparecer no início de 1950. Existem algumas razões que o alumínio levou tanto tempo para chegar ao mercado consumidor de automóveis, não menos do que foi o racionamento do material "estratégica" durante os anos de guerra dos Estados Unidos. Nações em ambos os lados da guerra precisava de todo o alumínio que poderiam começar a construir aviões, o que significa que mesmo os motores de alta performance rpm teve que se contentar com pistões de aço e ferro. Pistões de alumínio fundido eram muito mais leves do que os pistões de aço ou ferro, e ofereceu uma melhor dissipação de calor para facilitar a taxas de compressão mais elevadas. Pistões de alumínio forjado mais forte estreou quase que simultaneamente com pistões elenco, mas não viu - e continuam a ver - apenas um uso limitado em aplicações de alto desempenho. Sulcos anel tem mais juntos como o peso do pistão ficou mais de uma prioridade e deu desgaste tornou-se menos de um.
Hipereutética Pistons
tecnologia Piston progredido surpreendentemente pouco durante anos do muscle car da América, pelo menos em termos de grandes avanços. Os anos 60 foram, em sua maior parte, um período de refinamento e evolução lenta, em vez de revolução. Surpreendentemente, algumas das maiores mudanças no design do pistão e materiais surgiu durante os anos 1970 e 1980 como resultado de emissões cada vez mais rigorosas e mandatos de economia de combustível. Pistões hipereutéticas - pistões de alumínio com um teor muito elevado de silício - estreou em 1970. Maior teor de silício reduzido expansão do êmbolo e de absorção de calor, o que permite um ajuste muito apertado entre o êmbolo e do furo e uma colisão na potência e eficiência. A desvantagem é que o silício, sendo basicamente vidro, faz com que o HTP mais frágil e propenso a quebra quando submetido a detonação e pré-ignição.
O presente eo futuro
Enquanto eles 've sido em torno de pelo menos 20 anos, grafite, cerâmica e carbeto de silício - também conhecido como carbono-carbono - materiais permanecem algumas das fronteiras mais interessantes em engenharia moderna pistão. Estes materiais são compostos com base em algum tipo de carbono, a mesma coisa que os diamantes são feitos. Embora nenhum desses materiais são tão duro como o diamante ainda mais suave, apenas o fato de a comparação deve dar-lhe alguma idéia de como o seu potencial. Estes materiais ultra duros permitir que os engenheiros de fazer pistões que são muito leves e de baixo do material de - praticamente inexistente - Taxa de expansão significa que podem caber dentro de um cabelo do furo. E uma vez que eles são tão eficientes isolantes, estes materiais ajudam a garantir que mais da energia do combustível vai para mover o carro do que ele aquecimento dos pistões.
Estudos em novos materiais
Em 1994, um relatório apresentado pela NASA descobriu que carboneto de silício, pistões mantiveram a sua resistência à tração integral por todo o caminho até 2.500 graus - Stock pistões de alumínio eram apenas bons para 800 graus - e produção de torque mais do que duplicou em linha vermelha do motor de teste. Enquanto o último é impressionante, o primeiro é importante, também, desde pistões 2.500 graus com capacidade significa que os engenheiros podem construir o motor funcione em ar muito mais enxuta e eficiente /rácios de combustível. Um estudo semelhante realizado pela Daimler-Benz descobriu que pistões de grafite eram bons para uma melhoria de 3 por cento aproximado no poder sem um aumento no consumo de combustível. O ajuste mais apertado dos pistões grafite também rendeu uma diminuição de 50 por cento no consumo de petróleo, uma diminuição de 30 por cento em monóxido de carbono e - talvez mais importante - uma diminuição de 20 por cento em combustível não queimado. E isso é, sem alterar o sistema de combustível do motor para tirar o máximo proveito deles.