Tehnică Soarta pistonului modern - Paddock GP
23 iulie 2020, Paul-Emile Viel
Nici o parte a motorului nu este utilizată mai mult decât pistoanele sale. Pe măsură ce un piston crește în compresie, presiunea amestecului aer-combustibil limitat mai sus crește la aproximativ 15 bari. Apoi o scânteie aprinde amestecul. În următoarele 45 de grade de rotație a arborelui cotit, amestecul arde, atingând o presiune maximă de poate 90 de bari. Temperatura gazului crește cu 2500 ° C. Punctul de topire al aluminiului pur este ușor sub 650 ° C, iar aliajul pentru o rezistență mai mare îl reduce la 500 de grade.
Cum poate supraviețui metalul? În primul rând, pistoanele sunt expuse la ardere doar pentru o zecime din timpul de funcționare al motorului, sau 60 până la 80 de grade din 720 ale ciclului de patru timpi. În al doilea rând, suprafața pistonului este protejată de un „strat limită” subțire de gaz stagnant care se prinde de acesta, asigurând o izolație eficientă. În plus, aluminiul conduce căldura de trei ori mai rapid decât fierul sau oțelul, în timp ce este puțin peste o treime din greutatea sa. Aceasta înseamnă că căldura absorbită de coroana pistonului este evacuată rapid într-o parte mai rece a pistonului. Deoarece aluminiul este ușor, mai mult din el poate fi folosit pentru a elimina căldura de ardere.
Pistoanele dintr-o privire:
- Cheia pentru o ardere rapidă și eficientă este o cameră plană de ardere, cu cel puțin o adâncitură în formă de capete de supapă.
- Pentru a minimiza fricțiunea lagărelor, pistoanele trebuie să fie cât mai ușoare. Forjarea combină ușurința cu rezistența îmbunătățită la oboseala de stres.
- Pentru ca presiunea gazului să poată menține inelele pistonului întotdeauna în partea inferioară a canelurilor lor, inelele sunt ușurate prin a fi tot mai subțiri.
Pe măsură ce performanța motorului crește, cu alezaje mai mari și curse mai scurte, greutatea pistonului trebuie redusă pentru a reduce vibrațiile și solicitările la rulmenți și piesele mecanice. Pistoanele tradiționale își conduc căldura către peretele mai rece al cilindrului prin capetele groase ale pistonului, dar o astfel de greutate este imposibil de adus la turații mari. Drept urmare, pistoanele ușoare, subțiri, cu fuste scurte de astăzi sunt răcite și cu jeturi de ulei de motor.