Quando si parla di motori, si dice spesso che qualcosa è un "quattro cilindri" o un "sei cilindri". Ma cosa significa esattamente? Per coloro che non hanno familiarità con le nozioni di base sui motori, un "cilindro" è lo spazio in cui viaggia un pistone e i pistoni sono parti vitali all'interno della maggior parte dei motori azionati dalla combustione interna.
Fondamentalmente, benzina e aria si mescolano nella camera di combustione sopra un pistone. Quando una scintilla elettrica accende quella miscela, crea una minuscola esplosione che spinge il pistone su e giù. Quel movimento fa girare un albero a gomiti, che è in definitiva responsabile della guida di una trasmissione e delle ruote.
Come ci si potrebbe aspettare, i pistoni sono soggetti a più calore, pressione e movimento rispetto a quasi tutte le altre parti del motore. Devono essere costruiti per durare. Con i motori in continua evoluzione, le case automobilistiche continuano a trovare nuovi modi per costruire pistoni migliori, compresa la modifica delle loro dimensioni e composizione.
Il pistone è al centro di come un motore crea movimento. Aggiungere pistoni a un motore o ingrandirli aumenta la cilindrata, il che significa che il motore genera più potenza perché brucia più benzina.
Tuttavia, il numero di pistoni in un motore non è l'unica cosa importante. La forma di un pistone ha un grande effetto sul processo di combustione interna. Principalmente, la forma di un pistone ha molto a che fare con la gestione del calore e della miscela aria/carburante.
Parliamo prima di diverse forme di pistoni. I pistoni che sono ellittici, oa forma di ovali, diventano più circolari quando viene applicato il calore. Ciò consente una migliore tenuta quando il cilindro incontra la camera di combustione per una maggiore efficienza. Alcuni pistoni sono conici o conici, il che consente al pistone di muoversi più liberamente indipendentemente dalla quantità di calore presente. Altri sono a forma di "botte", che è più liscia e genera meno rumore e durezza mentre si muove [fonte:Università di Windsor].
Successivamente, impariamo di più su come la parte superiore di un pistone influisce sulle prestazioni, sul risparmio di carburante e sulla longevità del motore.
Poiché i motori si sono evoluti nel corso degli anni, i pistoni si sono evoluti con loro. Stanno diventando più corte e leggere e usano gonne più piccole, il "corpo" cilindrico del pistone. I pistoni più recenti sono spesso realizzati con leghe di alluminio composte da più silicio rispetto al passato. Ciò migliora la resistenza al calore e riduce l'espansione termica [fonte:Engine Builder].
Uno dei maggiori progressi nella tecnologia dei pistoni è l'uso di diverse "cime" o "corone" del pistone, la parte che entra nella camera di combustione ed è soggetta a combustione. Mentre le parti superiori dei pistoni più vecchie erano per lo più piatte, molte ora sono dotate di coppe sulla parte superiore che hanno effetti diversi sul processo di combustione.
La tazza del pistone è utilizzata principalmente nei motori diesel. I diesel non hanno una fase di accensione, quindi il cielo del pistone stesso potrebbe formare la camera di combustione [fonte:CDX]. Questi motori utilizzano spesso pistoni con corone di forma diversa, anche se con l'iniezione diretta che sta diventando sempre più popolare, anche i motori a benzina stanno iniziando a usarli.
La forma della tazza del pistone controlla il movimento di aria e carburante mentre il pistone si solleva per la corsa di compressione (prima che la miscela venga accesa e il pistone venga spinto verso il basso). L'aria e il carburante turbinano in un vortice all'interno della tazza del pistone prima della combustione (o compressione) avviene, creando una miscela migliore [fonte:Vegburner].
Influendo sulla miscela aria/carburante, è possibile ottenere una combustione migliore e più efficiente, che porta a una maggiore potenza. Le ciotole hanno una varietà di forme diverse, alcune sono anche progettate per ottimizzare il risparmio di carburante.
Con l'iniezione diretta che sta diventando la nuova tecnologia più in voga per i motori a benzina, aspettati che i pistoni con una bombola unica diventino sempre più popolari.
Per maggiori informazioni sulla forma del pistone e sulla combustione, segui i link nella pagina successiva.
