Piston utvikling er en interessant slags ting i motoren historie, først og fremst fordi det er mindre en historie med "utvikling" enn det er av utnyttelse. De fleste stempel materialer, produksjonsmetoder og dimensjoner i bruk i dag har eksistert i over hundre år, men utviklingen av motoren rundt stempelet har endret hvilke materialer vi bruker og hvordan vi bruker dem. The First Pistons

Back rundt århundreskiftet og hele veien gjennom 1950, brukte de fleste motorer en slags støpejern eller stål stempelet - i hovedsak de samme tingene som motorblokk. Eldre motorer slapp unna med å bruke dette holdbart og billig, men tungt materiale fordi de generelt drives med lav - etter moderne standard - rpm og komprimering prosenter. Den lave rpm betydde redusert stress på kobler stenger, slik at ingeniører til å bruke mye tyngre stempler uten frykt for snapping stengene. Lav komprimering prosenter redusert sylinder trykk, som er tillatt for bruk av svakere legeringer. Eldre motorer tendens til å bruke mer allment linjeavstand ringsporene delvis på grunn av lavere sylinder press og dels på grunn av materialene som er i bruk på den tiden, men mest fordi den lave stempel vekt var ikke en høy prioritet på den tiden.

med Aluminum Pistons

Aluminum stempler begynte å dukke opp i de tidlige 1950-tallet. Det er et par grunner til at aluminium tok så lang tid å treffe forbrukeren bil markedet, ikke minst som var rasjonering av "strategisk" materiale under USAs krigsårene. Nasjoner på begge sider av krigen trengte all aluminium som de kunne komme til å bygge fly, noe som medførte at selv med høy rpm ytelse motorer måtte foreta gjøre med stål og jern stempler. Støpt aluminium stempler var langt lettere enn stål eller jern stempler, og tilbød bedre varmespredning til rette for høyere kompresjon forholdstall. Sterkere smidde aluminium stempler debuterte nesten samtidig med støpte stempler, men så - og fortsette å se - kun begrenset bruk i høy ytelse applikasjoner. Ringsporene kom nærmere sammen som stempel vekt ble mer av en prioritet og fødte slitasje ble mindre av en.
Hypereutectic Pistons

Piston teknologien kommet overraskende lite under USAs muskel-car år, i hvert fall i form av store fremskritt. 60-tallet var, for det meste av en periode på raffinering og langsom evolusjon snarere enn omdreining. Overraskende nok kom noen av de største endringene i stempel design og materialer om i løpet av 1970 og 1980 som følge av stadig fastere utslipp og drivstofføkonomi mandater. Hypereutectic stempler - aluminium stempler med en svært høy silisium innhold - debuterte i 1970. Høyere silisium innhold redusert stempel ekspansjon og varme absorpsjon, noe som åpner for en mye tettere passform mellom stempel og boring og et brak i kraft og effektivitet. Ulempen er at silisium, som er utgangspunktet glass, gjør HTP mer skjør og utsatt for rystende når utsatt for detonasjon og preignition.
The Present and Future

Mens de 'har eksistert i minst 20 år, grafitt, keramikk og silisiumkarbid - aka karbon-karbon - materialer bevares som noen av de mer interessante grenser i moderne stempel engineering. Disse materialene er sammensetninger basert på en form for karbon, det samme som diamanter er laget av. Mens ingen av disse materialene er ganske så hardt som selv den mykeste diamant, bør bare det faktum av sammenligningen gi deg en ide som til sitt potensial. Disse ultraharde materialer tillate ingeniører for å gjøre stempler som er meget lett, og materialets lave - praktisk talt ikke-eksisterende - ekspansjonstakt betyr at de kan passe inn i et hår til boringen. Og siden de er så effektive isolatorer, disse materialene bidrar til å sikre at mer av drivstoffets energi går til å flytte bilen enn det gjør oppvarming stemplene.
Studier på nye materialer

I 1994 fant en rapport arkivert av NASA at silisium-karbid stempler opprettholdt sin fulle strekkfasthet hele veien opp til 2500 grader - lager aluminiumsstempler var bare god til 800 grader - og mer enn doblet dreiemoment produksjonen ved testen motorens red-line. Mens sistnevnte er imponerende, er den tidligere viktig, også, siden 2500-graders-kapable stempler betyr at ingeniører kan bygge motoren å kjøre på mye slankere og mer effektiv luft /drivstoff forholdstall. En lignende studie utført av Daimler-Benz fant ut at grafitt stempler var bra for en omtrentlig tre prosent forbedring i kraft uten en økning i drivstofforbruket. Grafitt stempler 'tettere passform også scoret en 50 prosent reduksjon i oljeforbruket, en 30 prosent reduksjon i karbonmonoksid og - kanskje aller viktigst - en 20 prosent nedgang i ubrent drivstoff. Og det er uten å endre motorens drivstoffsystem for å dra full nytte av dem.

.from:https://www.bilindustrien.com/biler/cars-trucks-autos/other-autos/116803.html