ανάπτυξη του εμβόλου είναι ένα ενδιαφέρον είδος του πράγματος στην ιστορία του κινητήρα, κυρίως επειδή είναι λιγότερο μια ιστορία της «ανάπτυξης» από ό, τι είναι της χρησιμοποίησης. Τα περισσότερα υλικά εμβόλων, τις μεθόδους παραγωγής και τις διαστάσεις που χρησιμοποιούνται σήμερα ήταν γύρω για πάνω από έναν αιώνα, αλλά η εξέλιξη του κινητήρα γύρω από το έμβολο έχει αλλάξει τι υλικά που χρησιμοποιούμε και πώς τους χρησιμοποιούμε. Η πρώτη
Πίστονς
Η πίσω γύρω από το γύρισμα του αιώνα και σε όλη τη διαδρομή μέσα από τη δεκαετία του 1950, οι περισσότεροι κινητήρες που χρησιμοποιούνται κάποια από χυτοσίδηρο ή χάλυβα εμβόλου - κατ 'ουσίαν τα ίδια πράγματα, όπως το μπλοκ του κινητήρα. Παλαιότερα κινητήρες πήρε μακριά με τη χρήση αυτής της ανθεκτικό και φθηνή, αλλά βαρύ υλικό, επειδή συνήθως λειτουργούν σε χαμηλή - με τα σύγχρονα πρότυπα - rpm και αναλογίες συμπίεσης. Οι χαμηλές στροφές σήμαινε μείωση του στρες στις μπιέλες, επιτρέποντας στους μηχανικούς να χρησιμοποιούν πολύ βαρύτερα έμβολα χωρίς φόβο σπάνε τις ράβδους. Χαμηλές αναλογίες συμπίεσης μειωμένη πίεση του κυλίνδρου, η οποία επέτρεψε τη χρήση των ασθενέστερων κραμάτων. Παλαιότερα κινητήρες τείνουν να χρησιμοποιούν πιο φαρδιές αυλακώσεις δαχτυλίδι εν μέρει λόγω των χαμηλότερων κυλίνδρου πιέσεων και εν μέρει λόγω των υλικών που χρησιμοποιούνται κατά τη χρονική στιγμή, αλλά κυρίως επειδή το χαμηλό βάρος του εμβόλου δεν ήταν μια υψηλή προτεραιότητα κατά τη χρονική στιγμή.


αλουμινίου Πίστονς
Η έμβολα αλουμινίου
άρχισαν να εμφανίζονται στις αρχές του 1950. Υπάρχουν μερικοί λόγοι ότι το αλουμίνιο πήρε τόσο καιρό να χτυπήσει την αγορά αυτοκινήτων των καταναλωτών, δεν είναι το λιγότερο εκ των οποίων ήταν το δελτίο του «στρατηγικού» υλικό κατά τα χρόνια του πολέμου της Αμερικής. Εθνών και στις δύο πλευρές του πολέμου που απαιτείται Όλο το αλουμίνιο θα μπορούσε να πάρει για την κατασκευή αεροπλάνων, που σημαίνει ότι ακόμη και υψηλής απόδοσης κινητήρες rpm έπρεπε να κάνει με το χάλυβα και σιδήρου έμβολα. Έμβολα από χυτό αλουμίνιο ήταν πολύ ελαφρύτερο από σίδηρο ή χάλυβα έμβολα, και προσφέρει καλύτερη απαγωγή της θερμότητας για τη διευκόλυνση υψηλότερες αναλογίες συμπίεσης. Ισχυρότερη έμβολα από ενισχυμένο αλουμίνιο έκανε το ντεμπούτο του σχεδόν ταυτόχρονα με έμβολα cast, αλλά είδε - και συνεχίζουμε να βλέπουμε - περιορισμένη χρήση σε εφαρμογές υψηλής απόδοσης. Αυλάκια Ring πήρε πιο κοντά, όπως το βάρος του εμβόλου έγινε μεγαλύτερη προτεραιότητα και έφερε φθορά έγινε λιγότερο από ένα.

Η υπερευτηκτικό Πίστονς
Η
τεχνολογία εμβόλου προχώρησε εκπληκτικά λίγο κατά τη διάρκεια της μυ-car Αμερικής χρόνια, τουλάχιστον από την άποψη των μεγάλων εξελίξεων. Η δεκαετία του '60 ήταν, ως επί το πλείστον, μια περίοδος φινέτσα και την αργή εξέλιξη και όχι επανάσταση. Παραδόξως, ορισμένες από τις μεγαλύτερες αλλαγές στο σχεδιασμό του εμβόλου και τα υλικά που ήρθε περίπου κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1970 και του 1980, ως αποτέλεσμα της όλο και μεγαλύτερη των εκπομπών και των εντολών της οικονομίας καυσίμου. Υπερευτηκτικό έμβολα - πιστόνια από αλουμίνιο με πολύ υψηλή περιεκτικότητα σε πυρίτιο - έκανε το ντεμπούτο του στη δεκαετία του 1970. Ανώτατη περιεκτικότητα σε πυρίτιο μείωσε την επέκταση του εμβόλου και την απορρόφηση θερμότητας, επιτρέποντας μια πολύ αυστηρότερη εφαρμογή μεταξύ του εμβόλου και διαμετρήματος και ένα χτύπημα στην εξουσία και την αποτελεσματικότητα. Το μειονέκτημα είναι ότι το πυρίτιο, είναι βασικά γυαλί, κάνει το HTP πιο εύθραυστα και επιρρεπή σε θραύση όταν υποβάλλεται σε έκρηξη και προανάφλεξη.
Η Παρόν και το Μέλλον


Ενώ 've ήταν γύρω για τουλάχιστον 20 χρόνια, γραφίτη, κεραμικά και καρβίδιο του πυριτίου - aka άνθρακα-άνθρακα - υλικά παραμένουν μερικά από τα πιο ενδιαφέροντα σύνορα στη σύγχρονη τεχνολογία εμβόλου. Αυτά τα υλικά είναι σύνθετα με βάση κάποιο είδος άνθρακα? Το ίδιο πράγμα ότι τα διαμάντια είναι κατασκευασμένα από. Ενώ κανένα από αυτά τα υλικά είναι τόσο δύσκολο όσο ακόμη και το πιο απαλό διαμάντι, μόνο το γεγονός της σύγκρισης θα πρέπει να σας δώσει κάποια ιδέα για τις δυνατότητές τους. Αυτά τα εξαιρετικά σκληρά υλικά επιτρέπουν στους μηχανικούς να κάνουν έμβολα που είναι πολύ ελαφρύ, και το χαμηλό του υλικού - σχεδόν ανύπαρκτη - ρυθμό διαστολής που σημαίνει ότι μπορούν να χωρέσουν μέσα σε μια τρίχα της οπής. Και δεδομένου ότι είναι τόσο αποτελεσματικά μονωτικά υλικά, τα υλικά αυτά να βοηθήσει να διασφαλιστεί ότι περισσότερα από την ενέργεια του καυσίμου πηγαίνει σε κίνηση το αυτοκίνητο από ό, τι θέρμανση των εμβόλων.
Μελέτες
Η στη Νέα Υλικά |

Το 1994, μια έκθεση που κατατέθηκε από τη NASA διαπίστωσε ότι το πυρίτιο-καρβίδιο έμβολα διατήρησε την πλήρη αντοχή σε εφελκυσμό τους σε όλη τη διαδρομή μέχρι και 2.500 βαθμούς - stock έμβολα αλουμινίου ήταν μόνο καλό για 800 βαθμούς - και υπερδιπλασιάστηκαν παραγωγή ροπής στις κόκκινη γραμμή του κινητήρα τεστ. Ενώ η δεύτερη είναι εντυπωσιακή, η πρώτη είναι σημαντικό, πάρα πολύ, από το 2500 μοιρών με δυνατότητα έμβολα σημαίνει ότι οι μηχανικοί μπορεί να χτίσει τον κινητήρα να λειτουργεί σε πολύ πιο λιτή και πιο αποτελεσματική αέρα /καυσίμου αναλογίες. Μια παρόμοια μελέτη που διεξήχθη από την Daimler-Benz διαπίστωσε ότι γραφίτη έμβολα ήταν καλό για μια περίπου 3 τοις εκατό βελτίωση στην εξουσία, χωρίς αύξηση της κατανάλωσης καυσίμου. Αυστηρότερη εφαρμογή του γραφίτη έμβολα »συμψηφίζονται επίσης ένα 50 τοις εκατό μείωση στην κατανάλωση πετρελαίου, το 30 τοις εκατό μείωση του μονοξειδίου του άνθρακα και - ίσως το πιο σημαντικό - το 20 τοις εκατό μείωση στο άκαυτο καύσιμο. Και αυτό χωρίς να μεταβάλει το σύστημα καυσίμου του κινητήρα να επωφεληθούν πλήρως από αυτούς.

Η