Technika A modern dugattyú sorsa - Paddock GP
2020. július 23., Paul-Emile Viel
A motor egyetlen részét sem használják jobban, mint a dugattyúi. Amint a dugattyú összenyomódik, a fentiekben meghatározott levegő-üzemanyag keverék nyomása 15 bar körülire emelkedik. Ezután egy szikra meggyújtja a keveréket. A következő 45 fokos forgattyústengely forgása során a keverék megég, elérve a 90 bar maximális nyomást. A gáz hőmérséklete 2500 ° C-kal emelkedik. A tiszta alumínium olvadáspontja valamivel 650 ° C alatt van, és a nagyobb szilárdságú ötvözet 500 fokosra csökkenti.
Hogyan maradhat fenn a fém? Először is, a dugattyúk a motor járási idejének csak a tizedét teszik ki, vagyis 60-80 fokot tesznek ki a négyütemű ciklus 720-as értékéből. Másodszor, a dugattyú felületét vékony, álló állapotú gáz „határréteg” védi, amely tapad hozzá, hatékony szigetelést biztosítva. Ráadásul az alumínium háromszor gyorsabban vezeti a hőt, mint a vas vagy az acél, miközben súlyának alig több mint egyharmada. Ez azt jelenti, hogy a dugattyúkorona által elnyelt hő gyorsan elvezet a dugattyú hűvösebb részére. Mivel az alumínium könnyű, több felhasználható az égési hő eltávolítására.
A dugattyúk röviden:
- A gyors és hatékony égés kulcsa egy lapos, lapos égéstér, legalább egy szelepfej alakú mélyedéssel.
- A csapágyak súrlódásának minimalizálása érdekében a dugattyúknak a lehető legkönnyebbeknek kell lenniük. A kovácsolás ötvözi a könnyedséget a fokozott stresszel szembeni ellenálló képességgel.
- Annak érdekében, hogy a gáznyomás tartsa a dugattyúgyűrűket mindig barázdáik alján, a gyűrűk könnyebbek lesznek, mivel egyre vékonyabbak.
Amint a motor teljesítménye növekszik, nagyobb furatokkal és rövidebb löketekkel, a dugattyú tömegét csökkenteni kell a csapágyak és a mechanikus alkatrészek vibrációjának és stresszének csökkentése érdekében. A hagyományos dugattyúk vastag dugattyúfejeken keresztül vezetik a hőt a hűvösebb henger falához, de ilyen fordulatszámot nagy fordulatszámon lehetetlen elérni. Ennek eredményeként a mai könnyű, vékony, rövid szoknyás dugattyúkat motorolaj-sugárok is hűtik.