Όλα τα σύγχρονα έμβολα του κινητήρα είναι κατασκευασμένα από κράμα αλουμινίου. Το κράμα συμπεριφέρεται κάπως διαφορετικά υπό τη χρήση ανάλογα με το πώς κατασκευάζεται το έμβολο, οπότε είναι σημαντική η κατανόηση της διαδικασίας κατασκευής. Μέχρι τη δεκαετία του 1970, το θέμα των χυτών έναντι των πλαστών εμβόλων ήταν συχνά ένα συζητημένο θέμα. από τότε, οι τεχνολογικές εξελίξεις κατέστησαν τη συζήτηση περιττή αλλά όχι και για τον καθημερινό οδηγό.

Εμβολοφόρο υλικό Evolution

Στις αρχικές μηχανές εσωτερικής καύσης χρησιμοποιήθηκε χάλυβας για έμβολα. Το κράμα αλουμινίου ανέλαβε πολύ νωρίς. Τα πρώτα εμβολεία αλουμινίου υποβλήθηκαν σε σημαντική διαστολή και συστολή λόγω της λειτουργικής θερμότητας και ο σχεδιασμός εξελίχθηκε έτσι ώστε χαλύβδινοι δακτύλιοι - που ονομάζονται δοκοί - διαμορφώθηκαν στους τοίχους για να μειώσουν το πρόβλημα. Αυτός ο τύπος εμβόλου ήταν κοινός μέχρι τη δεκαετία του 1960, όταν η εισαγωγή του πυριτίου στο κράμα έφτασε σε πλεονάζουσα κατάσταση. Τα περισσότερα σύγχρονα έμβολα κατασκευάζονται με περίπου 25% σιλικόνη. Το πρώιμο κράμα αλουμινίου-σιλικόνης ήταν γνωστό για την ευθραυστότητα του. τυχαία πτώση ενός από το ύψος πάγκου συνήθως οδήγησε σε μια ρωγμή που ήταν στην καλύτερη περίπτωση δαπανηρή και στη χειρότερη περίπτωση αδύνατο να επιδιορθωθεί. Η προσθήκη νικελίου στο κράμα μειώνει την ευθραυστότητα, αλλά αυξάνει τη σχέση βάρους προς μάζα.

Σχέδιο εμβολοφόρου

Οι εμβολοφόρες έχουν εννέα μέρη και τμήματα. Η κορυφή του εμβόλου καλείται σωστά το στέμμα. κάτω από αυτό βρίσκονται οι αυλακώσεις δακτυλίων στις οποίες τοποθετούνται οι δακτύλιοι εμβόλων. Οι ανυψωμένες περιοχές μεταξύ των αυλακώσεων του δακτυλίου καλούνται οι εκτάσεις. Κάτω από το συγκρότημα δακτυλίου βρίσκεται η οπή του πείρου του εμβόλου. Ο πείρος εμβόλου - που ονομάζεται "καρφίτσα καρπού" στη βιομηχανία μιλάει - διέρχεται από αυτή την οπή και διέρχεται από τη ράβδο σύνδεσης. Γύρω από τον πείρο του εμβόλου υπάρχουν προεξοχές πείρων που στηρίζουν τα άκρα του. Ο πυθμένας του εμβόλου ονομάζεται φούστα.

Χυτά με έμβολα

Το χυτευμένο έμβολο χυτεύεται από ένα τετηγμένο κράμα αλουμινίου, το οποίο τραβιέται με κενό σε χαλύβδιες μήτρες. Απαιτείται ελάχιστη μηχανική κατεργασία για να ολοκληρωθεί το έμβολο που προκύπτει. Η διαδικασία ονομάζεται "χύτευση με βαρύτητα". Το σχήμα και το πάχος των τοιχωμάτων ελέγχονται πλήρως, αλλά η διαδικασία είναι δαπανηρή.

Σφυρήλατα έμβολα

Το σφυρήλατο έμβολο γίνεται πρώτα τοποθετώντας ένα πλινθάκι ζεστού κράματος αλουμινίου σε ένα θηλυκό καλούπι. μετά από αυτό, ένας αρσενικός κριός ωθείται μέσα στο καλούπι για να σφραγίσει το μέταλλο σε ένα κενό έμβολο. Το τυφλό έπειτα υφίσταται πολλές εργασίες μηχανουργικής κατεργασίας. μια μοναδική ρύθμιση σφυρηλασίας τυπικά παράγει ένα ακατέργαστο τεμάχιο που μπορεί να κατασκευαστεί σε πολλά μεγέθη εμβόλων για να ταιριάζει σε μια μεγάλη ποικιλία οχημάτων.

Συγκρίσεις

Η χύτευση ήταν η αρχική μέθοδος παραγωγής εμβόλων. η σφυρηλασία ήρθε αργότερα ως εναλλακτική λύση. Η διαδικασία σφυρηλασίας συμπιέζει τα μόρια του κράματος στο στέμμα, καθιστώντας το μέταλλο πιο πυκνό και επομένως καλύτερα αντέχει στις ακραίες θερμοκρασίες. Αυτό είναι ένα σημαντικό όφελος γιατί το στέμμα είναι εκτεθειμένο σε περισσότερη θερμότητα από οποιοδήποτε άλλο μέρος του κινητήρα εκτός από το μπουζί. και έξω? αυτό επιτρέπει ένα ομοιόμορφο και σταθερό πάχος τοιχώματος που διατηρεί τη μάζα του εμβόλου στο ελάχιστο. Η διαδικασία της ρύθμισης των μήτρων είναι δαπανηρή, έτσι τα έμβολα χυτεύσεως συνήθως κατασκευάζονται μόνο για πολλαπλές εφαρμογές και για να πληρούν τεράστιες απαιτήσεις παραγωγής. Τα σφυρήλατα έμβολα έχουν ένα συγκριτικά ακατέργαστο εσωτερικό σχήμα μετά τη σφράγιση, που καθορίζεται μόνο από το έμβολο που οδηγείται μέσα στο πλινθίο, και στη συνέχεια αποσύρεται. Αυτό συνήθως σημαίνει σημαντική στροφή και χειροποίητο φινίρισμα. Πολύ αυστηρότερες ανοχές επιτυγχάνονται μέσω αυτής της μεθόδου. Για αυτούς τους λόγους, τα έμβολα απόδοσης σχεδόν πάντα σφυρηλατούνται, ενώ τα έμβολα OEM-spec είναι χυτά