Tecnologia del pistone diesel

Quanto più velocemente e lontano vogliamo andare, tanto più i diesel più duri vengono spinti, creando una maggiore domanda di componenti del motore per gestire l’abuso. Pertanto, le opzioni di pistoni personalizzati continuano ad aumentare mentre continuiamo a innovare nel settore diesel per scoprire cosa funziona e cosa no. È stata spesso una scuola di duri colpi, ma queste lezioni consentono ai produttori di pistoni di progettare opzioni personalizzate in base a ciò che hanno imparato e a ciò che già sanno sulla durata e sul funzionamento dell'equipaggiamento originale (OE).

Innanzitutto, il sentimento comune tra i produttori di pistoni è che vogliono essere contattati quando si selezionano i pistoni. Ci sono così tante diverse opzioni disponibili che è un enorme vantaggio sfruttare le loro conoscenze.

"Dato che abbiamo affrontato tutte le dure prove dei diesel, sappiamo cosa funziona, cosa non funziona e cosa dovresti fare per ogni applicazione", afferma Rick Canning, specialista tecnico, CP Carrillo.

La maggior parte dei pistoni diesel di serie sono fusi e, tradizionalmente, la fusione si trova in fondo alla catena alimentare delle prestazioni. I pistoni diesel OE fusi, tuttavia, hanno dimostrato di durare e possono funzionare, almeno in una certa misura, con il pubblico delle prestazioni. Un vantaggio è che hanno un inserto in acciaio per l'anello superiore. Inoltre, utilizzano un anello superiore di tipo trapezoidale, creando un movimento radiale che pulisce l'accumulo di carbonio dalla scanalatura: un vantaggio importante per i diesel.

I pistoni fusi sono inoltre dotati di gallerie di raffreddamento dell'olio dietro gli anelli per aiutare a controllare il calore, ed è la combinazione di questi aspetti progettuali che consente loro di gestire lievi aumenti di potenza. Nel caso di Mahle Motorsports, secondo Joe Maylish, i pistoni fusi sono tra i pistoni diesel più venduti dell’azienda.

I pistoni fusi hanno molti vantaggi, ma quando si spingono le prestazioni ben oltre i livelli di stock e si cerca qualcosa di più di una gara di resistenza occasionale, è possibile che si stia spingendo più di quanto il cast possa gestire, il che significa che è tempo di passare ai pistoni forgiati.

"La forgiatura produce una struttura del grano più stretta, schiacciando le molecole e rendendole forti", afferma Canning. I motori da traino o da drag racing ad alta potenza sono un'applicazione comune per i pistoni forgiati e, mentre i camion sono la sede ovvia per la maggior parte dei motori diesel, sempre più ne compaiono tra i paraurti delle auto, il che ha contribuito a spingere ulteriormente la potenza. , dimostrando il loro posto nella performance.

"Le persone che introducono quantità molto elevate di spinta e cercano di produrre quantità oltraggiose di potenza, scelgono di optare per il forgiato", concorda Maylish.

Tuttavia, forgiato non è privo di inconvenienti e uno di questi è la velocità di espansione. "Il calore della combustione si dissipa nella parte superiore del pistone e, poiché si tratta di un pistone forgiato, il diametro del fondo deve essere ridotto, in modo che quando riceve molto calore, non si allarghi e colpisca la parete del cilindro," Canning dice.

Molti pistoni forgiati utilizzano leghe a bassa espansione per mantenere il raccordo del pistone il più stretto possibile, senza creare problemi di gioco e, a causa del calore estremo, il gioco è di fondamentale importanza. Il pistone medio in alluminio pressofuso avrà bisogno di un gioco tra le pareti del cilindro di circa .005"-.006". Un pistone forgiato a bassa espansione richiede .007"-.008" e una lega ad alta espansione può richiedere .010"-.012" o più. A causa di questi tassi di espansione variabili, i produttori di pistoni sottolineano sempre l'importanza delle misurazioni durante l'assemblaggio.

"Con un diesel, anche i componenti migliori possono essere distrutti se non sono assemblati correttamente", sottolinea Canning.

I pistoni forgiati pongono un altro problema. Sebbene siano più resistenti di quelli fusi, non hanno la durata a lungo termine, perché non è possibile forgiare un pistone attorno a un inserto in acciaio per l'anello superiore, né è possibile creare una galleria di raffreddamento dell'olio dietro gli anelli. . I vantaggi di un anello trapezoidale in un diesel sono ottimi per la longevità, ma lo svantaggio di questo tipo di anello è che causerà un'usura accelerata senza un materiale duro che lo protegga, che è lo scopo dell'inserto in acciaio. Questo è l'unico vero vantaggio dei pistoni di serie e il motivo per cui molte persone li mantengono il più a lungo possibile.