Piston utveckling är en intressant typ av sak i motorns historia, främst eftersom det är mindre en historia av "utveckling" än den är i användning. De flesta kolvar material, produktionsmetoder och dimensioner som används i dag har funnits i över ett sekel, men utvecklingen av motorn runt kolven har förändrats vilka material vi använder och hur vi använder dem. Första Pistons

tillbaka kring sekelskiftet och hela vägen genom 1950-talet, använde de flesta motorer någon form av gjutjärn eller stål kolv - väsentligen samma grejer som motorblocket. Äldre motorer kom undan med att använda denna hållbart och billigt men tungt material, eftersom de i allmänhet används vid låg - med modern standard - rpm och nyckeltal komprimering. Den låga varvtal innebar minskad stress på vevstakarna, så ingenjörer att använda mycket tyngre kolvar utan rädsla för att gå av stängerna. Låg kompression minskar cylindertryck, som tillåts för användning av svagare legeringar. Äldre motorer tenderade att använda större avstånd ringspåren delvis på grund av lägre cylindertryck och delvis på grund av de material som används vid den tiden, men mest för att den låga kolven vikt var inte en hög prioritet på den tiden.


aluminiumkolvar

aluminiumkolvar började dyka upp i början av 1950. Det finns några skäl att aluminium tog så lång tid att nå marknaden konsumenten bilen, inte minst som var ransonering av "strategiska" material under Amerikas krig åren. Nationerna på båda sidor av kriget behövde all aluminium de kunde komma att bygga flygplan, vilket innebar att även högvarvsprestanda motorer hade att göra med stål och järn kolvar. Aluminiumfälgar kolvarna var mycket lättare än stål eller järn kolvar, och erbjöd bättre värmeavledning för att underlätta högre kompressionsförhållande. Starkare smidda aluminiumkolvar debuterade nästan samtidigt med gjutna kolvar, men såg - och fortsätter att se - endast begränsad användning i högpresterande applikationer. Ringspåren kom närmare varandra när kolven vikt blev mer av en prioritet och hål slitage blev mindre av en.
Hypereutektisk Pistons

Piston tekniken utvecklats förvånansvärt lite under USA: s muskel-bil år, åtminstone i termer av stora framsteg. 60-talet var, för det mesta, en period av förfining och långsam evolution snarare än revolution. Överraskande, kom några av de största förändringarna i kolvens utformning och material om under 1970 och 1980 som en följd av allt hårdare utsläpp och bränsle mandat ekonomi. Hypereutektisk kolvar - aluminiumkolvar med en mycket hög kiselhalt - debuterade på 1970-talet. Högre kiselhalt minskade kolv expansion och värme absorption, vilket möjliggör en mycket snävare passning mellan kolven och borrningen och en bula i kraft och effektivitet. Nackdelen är att kisel, som i princip glas, gör HTP skörare och benägna att splittras när den utsätts för detonation och förtändning. Addera den nuvarande och framtida

Medan de 've funnits i minst 20 år, grafit, keramik och kiselkarbid - aka kol-kol - material återstår några av de mer intressanta gränser i modern kolv engineering. Dessa material är kompositer baserade på någon form av kol; samma sak att diamanter är gjorda av. Även om ingen av dessa material är ganska lika hårt som även den mjukaste diamant, bör bara det faktum att jämförelsen ger dig en uppfattning om deras potential. Dessa ultra-hårda material tillåter ingenjörer att göra kolvar som är väldigt lätt, och materialets låga - praktiskt taget obefintlig - expansionstakt gör att de kan passa in i ett hår av hålet. Och eftersom de är så effektiva isolatorer, dessa material bidra till att mer av energin i bränslet går till att flytta bilen än det gör värma kolvarna.
Studier av nya material

1994, hittade en rapport som lämnats in av NASA som kiselkarbid kolvar behållit sin fulla draghållfasthet ända upp till 2.500 grader - lager aluminiumkolvar var bara bra till 800 grader - och mer än fördubblades vridmoment produktionen vid testet motorns röda linje. Medan den senare är imponerande, är den tidigare också viktigt, eftersom 2500-graders-kapabla kolvar innebär att ingenjörer kan bygga motorn gå på mycket smidigare och effektivare luft /förhållanden bränsle. En liknande studie utförd av Daimler-Benz fann att grafit kolvarna var bra för en ungefärlig 3 procent förbättring i makten utan en ökning av bränsleförbrukningen. De grafit kolvar 'snävare passform kvittas också en 50 procent minskning av oljeförbrukningen, en 30 procent minskning i kolmonoxid och - kanske mest påtagligt - en 20 procent minskning i oförbränt bränsle. Och det är utan att ändra motorns bränslesystem för att dra full nytta av dem. Addera
.from:https://www.motorfordon.com/bilar/cars-trucks-autos/other-autos/116803.html