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Welche Metalle sind Motorkolben hergestellt?

2012-01-27 2
   
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FortsetzenAlle modernen Motorkolben sind aus einer Aluminiumlegierung hergestellt. Die Legierung verhält sich etwas anders unter Verwendung je nachdem, wie sich der Kolben hergestellt ist, so ein Verständnis des Herstellungsprozesses wichtig ist. Bis in die 19
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Welche Metalle sind Motorkolben hergestellt?


Alle modernen Motorkolben sind aus einer Aluminiumlegierung hergestellt. Die Legierung verhält sich etwas anders unter Verwendung je nachdem, wie sich der Kolben hergestellt ist, so ein Verständnis des Herstellungsprozesses wichtig ist. Bis in die 1970er Jahre war das Thema der Besetzung im Vergleich zu geschmiedeten Kolben häufig ein diskutiertes Thema; seither Fortschritte in der Technologie haben die Diskussion alle, aber überflüssig zu den alltäglichen Fahrer gemacht.

Kolben Material Entwicklung

In den ursprünglichen Verbrennungsmotoren wurde Stahl verwendet Kolben zu machen. Aluminium-Legierung hat sehr früh vorbei. Die frühesten Aluminiumkolben waren mit erheblichen Expansion und Kontraktion aufgrund der Betriebswärme, und das Design entwickelt wurde, so dass Stahlringe - genannt Streben - in die Wände geformt wurden, das Problem zu reduzieren. Diese Art von Kolben üblich war, bis die 1960er Jahre, als die Einführung von Silizium in der Legierung entlassenen stolzieren. Die meisten modernen Kolben sind mit rund 25 Prozent Silikon.

Die frühe Aluminium-Silikon-Legierung wurde für seine Sprödigkeit berühmt; versehentlich eine aus Tischhöhe fallen in der Regel in einem Riss geführt, die bestenfalls teuer und im schlimmsten Fall unmöglich zu reparieren war. Die Zugabe von Nickel zu der Legierung verringert die Sprödigkeit, erhöht aber das Gewicht-zu-Masse-Verhältnis.

Kolbendesign

Die Kolben haben neun Teile und Abschnitte. Der Kolben oben richtig ist die Krone genannt; darunter sind die Ringnuten, in welche die Kolbenringe angebracht sind. Die erhabenen Bereiche zwischen den Ringnuten sind die Länder genannt. Unterhalb der Ringanordnung ist der Kolbenbolzenbohrung. Der Kolbenbolzen - der "wrist pin" in der Industrie zu sprechen genannt - geht durch dieses Loch und gelangt durch die Pleuelstange. Rund um den Kolbenbolzen sind Bolzennaben, die ihre Enden unterstützen. Der Boden des Kolbens wird die Schürze genannt.

Gusskolben

Der gegossene Kolben wird aus einer geschmolzenen Aluminiumlegierung geformt, die durch Vakuum in Stahlwerkzeuge gezogen wird; nur eine minimale Bearbeitung notwendig ist, die sich ergebende Kolben zu beenden. Der Prozess wird "Kokillenguss" genannt. Die Form und die Wanddicke wird vollständig kontrolliert, aber der Prozess ist teuer.

Schmiedekolben

Der geschmiedete Kolben wird zunächst durch einen Block aus erwärmten Aluminiumlegierung in eine weibliche Form gegeben; danach wird ein männlicher Ramme in die Form gezwungen, das Metall in einen Kolbenrohling zu stempeln. Der Rohling wird dann einer viele Bearbeitungsvorgänge; ein einzelnes Schmieden Aufbau erzeugt typischerweise eine leere, die in zahlreiche Kolbengrößen bearbeitet werden kann, eine Vielzahl von Fahrzeugen zu entsprechen.

Vergleiche

Casting war die ursprüngliche Methode der Kolbenherstellung; Schmieden kam später als Alternative. Der Schmiedevorgang komprimiert die Moleküle der Legierung an der Krone, so dass das Metall dichter und daher besser in der Lage, die extremen Temperaturen zu widerstehen. Dies ist ein wesentlicher Vorteil, weil die Krone mehr Wärme als jedes andere Teil des Motors mit Ausnahme der Zündkerze ausgesetzt ist.

Praktische Anwendungen

Gusskolben sind in kompliziert geformten Werkzeugen gefertigt, die ihre Formen bestimmen innen und außen; Dies ermöglicht eine gleichmäßige und konstante Wanddicke, die die Masse des Kolbens auf ein Minimum reduziert. Der Prozess der Einstellung der Werkzeuge bis teuer ist, so Gusskolben sind in der Regel nur für mehrere Anwendungen gemacht und massive Produktionsanforderungen gerecht zu werden. Geschmiedete Kolben weisen eine vergleichsweise grobe innere Form nach abgestempelt zu werden, nur durch den Stempel bestimmt wird in dem Block gefahren, dann zurückgezogen wird. Dies bedeutet in der Regel erhebliche Drehen und Handfertigung erforderlich ist. Weit engere Toleranzen werden durch dieses Verfahren gelöst. Aus diesen Gründen Leistungskolben sind fast immer geschmiedet, während OEM-Spec-Kolben gegossen werden.

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