Parti MIM per pistoni automobilistici per stampaggio a iniezione di metalli in lega di titanio

Struttura del pistone

L'intero pistone può essere suddiviso principalmente in tre parti: cielo del pistone, testa del pistone e mantello del pistone.

La funzione principale del pistone è resistere alla pressione di combustione nel cilindro e trasmettere questa forza all'albero motore attraverso lo spinotto e la biella. Inoltre il pistone forma insieme alla testata e alla parete del cilindro una camera di combustione.

La parte superiore del pistone è parte integrante della camera di combustione, quindi spesso viene realizzata in forme diverse. La maggior parte delle parti superiori dei pistoni dei motori a benzina sono piatte o concave per rendere la camera di combustione compatta, con una piccola area di dissipazione del calore e un processo di fabbricazione semplice. I pistoni superiori rialzati sono comunemente utilizzati nei motori a benzina a due-tempi. La parte superiore del pistone di un motore diesel è spesso ricavata in vari fori.

La testa del pistone è la parte sopra la sede dello spinotto. Sulla testa del pistone è installata una fascia elastica per impedire la fuoriuscita di gas ad alta-temperatura e-pressione nel carter e la fuoriuscita di olio nella camera di combustione. La maggior parte del calore assorbito dalla parte superiore del pistone passa anche attraverso la testa del pistone. viene trasmesso al cilindro e poi trasmesso via attraverso il mezzo di raffreddamento.

La testa del pistone è lavorata con diverse scanalature anulari per l'installazione delle fasce elastiche. Il numero di fasce elastiche dipende dai requisiti di tenuta, che sono legati alla velocità del motore e alla pressione del cilindro. Il numero di anelli dei motori ad alta-velocità è inferiore a quello dei motori a bassa-velocità e il numero di anelli dei motori a benzina è inferiore a quello dei motori diesel. Generalmente i motori a benzina utilizzano 2 anelli d'aria e 1 anello d'olio; i motori diesel utilizzano 3 anelli d'aria e 1 anello d'olio; i motori diesel-a bassa velocità utilizzano da 3 a 4 anelli d'aria. Al fine di ridurre la perdita di attrito, l'altezza della cinghia ad anelli dovrebbe essere ridotta il più possibile e il numero di anelli dovrebbe essere ridotto garantendo al tempo stesso la tenuta.

Tutto ciò che si trova al di sotto della scanalatura della fascia elastica è chiamato mantello del pistone. La sua funzione è quella di guidare il pistone a muoversi alternativamente nel cilindro e resistere alla pressione laterale. Quando il motore è in funzione, il pistone si piegherà e si deformerà a causa della pressione del gas nel cilindro. Dopo che il pistone si è riscaldato, lo spinotto si espande più delle altre parti perché è presente molto metallo. Inoltre, il pistone produrrà anche una deformazione di estrusione sotto l'azione della pressione laterale. Il risultato complessivo della suddetta deformazione fa sì che la sezione del mantello del pistone diventi un'ellisse con l'asse lungo perpendicolare alla direzione dello spinotto. Inoltre, poiché la distribuzione della temperatura e della massa del pistone lungo l'asse non è uniforme, la dilatazione termica di ciascuna sezione è maggiore nella parte superiore e minore nella parte inferiore.

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