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Agricoltura moderna
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Nella mia fattoria, Coltivo mais dolce del mercato fresco, ma ciò non mi impedisce di conoscere le pratiche impiegate per altre colture. Ho sempre creduto che tutto ciò che puoi imparare abbia valore. Un beneficio accessorio della nuova conoscenza è che posso applicarla a qualcos'altro nella mia operazione. L'obiettivo di questo articolo è fornirti informazioni, quindi se dovessi mai acquistare un nuovo pistone per un motore, puoi farlo come un consumatore istruito.
Ogni motore alternativo utilizza un pistone per trasferire l'energia chimica dalla combustione al lavoro meccanico svolto dall'albero motore. L'espansione della miscela di carburante e aria utilizza il pistone come piattaforma per contrastare la pressione di combustione del cilindro, che poi trasferisce l'energia all'albero motore tramite la biella. A causa della forma di un pistone, gli esperti di motori spesso lo chiamano lumaca.
I seguenti termini descrivono le parti di un pistone.
• Corona. Questa è la parte superiore del pistone che si affaccia sulla camera di combustione nella testata. La corona può essere piana con o senza rilievi tagliati per le valvole. Questo è un pistone piatto. Se la corona è incassata, allora è un pistone a campana. A seconda del disegno, l'intera corona può essere incassata o solo la zona che rispecchia la forma della camera di combustione. L'inverso di un pistone a campana è un pistone pop-up o a cupola. Questo stile ha un arco rivolto verso la camera di combustione della testata. I pistoni a cupola sono raramente, se mai, utilizzato nei motori ag.
Molti diesel hanno un piatto piatto sulla testata. Così, l'intera camera di combustione è in un piatto incassato nel cielo del pistone. Un motore a gas ha sempre la camera di combustione nella testata, ma i design moderni rispecchiano una percentuale significativa di quella regione in un piatto leggermente incassato. Questo viene fatto per migliorare il movimento della miscela e aumentare la velocità della fiamma.
• Terra dell'anello. Questa è l'area sul lato del pistone dal cielo alla fascia elastica superiore e quindi il materiale tra le fasce elastiche sul lato del pistone. L'anello di terra dall'anello superiore alla corona è anche identificato come volume di fessura. È una regione in cui la miscela aria/carburante viaggerà, ma la fiamma no.
I moderni motori a gas hanno l'anello superiore molto vicino alla corona (un anello più sottile) in modo che il volume della fessura sia diminuito (che è un importante contributo alle emissioni di idrocarburi). I motori più vecchi normalmente avevano l'anello superiore più lontano dalla corona (maggiore superficie dell'anello) per mantenere il calore di combustione lontano dall'anello per una maggiore durata. Se un motore viene fatto esplodere (pingato) male sotto carico, la terra dell'anello superiore fallirà e si spezzerà, danneggiando il cilindro.
• Scanalatura ad anello. Questa è la scanalatura lavorata nel pistone dove risiedono gli anelli. Sono realizzati in una dimensione definita, e il set di anelli che usi dovrà coincidere con quello.
• Altezza di compressione. Questa è la posizione del centro del foro del perno da polso rispetto alla corona. Sarà una dimensione come 1,150 pollici. Ciò significa che il centro del foro del perno è di 1,150 pollici quando misurato dalla corona. L'altezza di compressione del pistone è funzione della lunghezza della biella, la corsa dell'albero motore, e l'altezza del ponte del blocco (la distanza dalla linea centrale dell'albero motore al punto in cui si attacca la testata del cilindro).
• Gonna. Questa è l'area sotto il foro dello spinotto fino al fondo del pistone che assomiglia alla gonna di una donna se vista di lato. Il suo scopo è guidare il pistone mentre viaggia nell'alesaggio del cilindro e impedirne l'oscillazione mentre l'albero motore gira nel suo arco di rotazione e il carico di spinta lo spinge contro la parete del cilindro. Il fondo della gonna è anche il punto in cui viene misurato il pistone. Questa dimensione determina il dimensionamento dell'alesaggio del cilindro. Si chiama gioco pistone-parete.
I pistoni sono realizzati in alluminio e possono essere considerati fusi (versati in uno stampo), forgiato (premuto in forma), o ipereutettico (alluminio misto a silicone).
Pistoni fusi sono considerati il design più debole ma sono i meno costosi da produrre a causa di un basso tasso di espansione termica. I pistoni fusi sono montati con meno spazio sulla parete del cilindro. Ciò si traduce in una minore rumorosità del motore (soprattutto a motore freddo) e in un minor consumo di olio durante il riscaldamento.
Pistoni forgiati sono il design più forte ma più costoso da produrre. Questi pistoni richiedono anche più gioco poiché il loro tasso di espansione è maggiore. Il suono che fa un pistone forgiato quando viene chiamato il freddo schiaffo del pistone. Il consumo di olio durante i cicli di breve durata con pistoni forgiati è molto più elevato rispetto ai modelli fusi.
Pistoni ipereutettici sono relativamente nuovi (negli ultimi 20 anni) e offrono un design più robusto di un pistone fuso. I pistoni ipereutettici producono meno rumore e consumano meno olio rispetto ai pistoni forgiati. Ciò è dovuto a un montaggio vicino a quello di un pistone in stile fuso. Alcuni studi hanno dimostrato che i pistoni ipereutettici possono essere più fragili di un pistone fuso o forgiato, rendendoli un povero candidato per sopportare un attacco di grave detonazione senza sollevare un anello di terra.
L'industria offre alesaggi di 0,020, 0,030, 0,040, e 0,060 pollici. Un foro standard è la dimensione a cui è stato originariamente realizzato il motore.
Se il cilindro è usurato o danneggiato, dovrà prima essere forato a una dimensione e poi rifinito con l'affilatura alla dimensione finale per utilizzare un nuovo pistone. Se viene installato un manicotto nel foro danneggiato, poi si può usare un pistone di dimensioni standard.
I produttori personalizzati possono produrre un pistone secondo i requisiti esatti. Questi pistoni saranno sempre uno stile forgiato e sono molte volte il prezzo di un pistone prodotto in serie nelle dimensioni del foro comunemente offerte.
Quando si ricostruisce un motore, il tuo obiettivo è mantenere la parete del cilindro il più spessa possibile. Perciò, si vorrà scegliere un pistone con il minor aumento di diametro pur continuando a produrre la correzione dell'alesaggio del cilindro desiderata.
La logica che mi piace applicare quando acquisto un pistone è vedere quale metodo di costruzione è stato utilizzato dal produttore originale. Se fosse un disegno contraffatto, allora userei quello stile di pistone. Quando il motore è dotato di fabbrica di un pistone fuso, puoi tornare a quel progetto o passare a un pistone forgiato o ipereutettico. Se il motore sarà sottoposto a un servizio severo per periodi prolungati come l'esecuzione di un sistema di irrigazione, quindi passerei a un pistone forgiato per resistenza e non mi preoccuperei del rumore di funzionamento a freddo o del consumo di olio.
In contrasto, se il motore viene avviato spesso a freddo e poi funziona solo per brevi periodi di tempo e non accumula mai molto calore durante il funzionamento (come un camion usato per nutrire il bestiame), Suggerirei di acquistare come pistone di ricambio un design del tipo fuso, in quanto fornisce un accoppiamento stretto e un minor consumo di olio. Tieni presente che quando l'olio supera gli anelli (come può fare con un pistone allentato), costruisce carbonio sulla terra e sulle scanalature dell'anello, che nel tempo porterà a incollare olio e anelli di compressione.
Spero che non avrai mai bisogno di acquistare nuovi pistoni. Se fate, fare la scelta giusta determinerà il successo della ricostruzione.
