ピストンの拷問生活

ピストンが燃料と空気の混合気を圧縮し、点火プラグによって点火されます。 その後の爆発により、ピストンが激しく押し下げられ、クランクが回転します。 回転運動は、クランク、クラッチ、トランスミッション、スプロケット、後輪の順に進みます。 燃焼ガスの膨張によってピストンが押し下げられる最終結果は、前進運動です。 次に、予想どおり、クランクの円運動によって上方に押し戻されます。そこで、別の爆発によって迎えられます。

すべてのピストンがキャストされていますか?

いいえ、しかし鋳造はピストンを作る最も簡単で安価な方法です。 鋳造ピストンを形成するには、溶融アルミニウム合金の独自の混合物を型に流し込みます。 冷めると、ほとんど無傷のピストンが型から飛び出します。 最後の手順には、リストピンタワーとリングランドの機械加工が含まれます。

キャストピストンの利点は何ですか?

鋳造ピストンは安価に製造できます。 さらに、鋳造品に注がれる流動アルミニウムの合金構成を調整するのが簡単です。 シリコーンは重要な成分のXNUMXつです。 シリコンが多すぎるとピストンが硬くなりすぎますが、適切な量ではピストンが極端な状態でも正確な形状を維持します。

鋳造ピストンのダウンサイドは何ですか?

合金ミックスが点状でない場合、材料は硬くもろくなります。 問題のある領域、ホットスポット、部分的な焼き付き、クリアランスが多すぎると、鋳造ピストンが割れたり爆発したりする可能性が高くなります。

鍛造ピストンとは?

溶融アルミニウムから始まる鋳造ピストンとは異なり、鍛造ピストンは、大きな圧力下で、オスとメスのピストン形状の間にアルミのスラブを叩きつけて成形されます。 ピストンは文字通り形に打ち込まれます。

偽造の長所は何ですか?

高圧によって分子が整列し、最終製品がより高密度になります。 鍛造ピストンは熱を放散し、鋳造ピストンよりも高い動作温度に耐えることができます。 鍛造アルミニウムは、鋳造ピストンが割れて破損するような極端な条件で曲がって変形します。 原則として、XNUMXストロークには鍛造ピストンが付属しています。 すべてが同じであれば、鍛造ピストンは鋳造ピストンの寿命がXNUMX倍になります。

鍛造ピストンの欠点は何ですか?

鍛造ピストンの密度が高く、伸びた、ひずみのある構成は、鋳造ピストンほど速く動作温度に達しません。 そのため、鍛造ピストンは冷え込みやすくなります。 エンジンは、これを減らすために、より多くのピストンクリアランスを設定できますが、より大きなクリアランスを使用すると、鍛造ピストンは、ぴったりとフィットするキャストピストンを備えた同じエンジンよりも音が大きくなります。 鍛造プロセスはより労働集約的です(仕上げるためにより多くの機械加工が必要です)。 したがって、鍛造ピストンは通常よりコストがかかります。

半鍛造ピストンとは?

多くのワークスバイクピストンは半鍛造です(スクイズ鍛造、熱間鍛造、圧力鍛造とも呼ばれます)。 半鍛造は、加圧された環境で溶融アルミニウムを鋳造するプロセスです。 鋳造のいくつかの側面を高圧の鍛造と組み合わせると、鋳造ピストンの重量、シリコーン含有量、制御されたピストンスウェルを鍛造部品の強度で制御できるピストンが生成されます。 一部のOEM XNUMXストロークピストンは半鍛造です。 半鍛造ピストンのもうXNUMXつの利点は、鍛造ピストンよりも機械加工が少なくて済むことです。

ビレットピストンはありますか?

はい。 多くの場合、レースチームが潜在的なピストン設計をテストするとき、10,000ドルから15,000ドルのセットアップ費用を費やして、一握りの500回限りの偽造テストピストンを製造したくありません。 したがって、ビレットアルミニウムの固いブロックからピストンを機械加工します。 最新のXNUMX軸CNCマシンのおかげで、これらのビレットピストンはカスタムの仕様、厚さ、設計に合わせて構築でき、レースに使用できます。 ビレットピストンのコストはそれぞれ約XNUMXドルですが、レースチームにとっては理にかなっています。 ビレットピストンは誰も販売していませんが、この技術は数年前のものであるため、将来的には販売する企業もあるかもしれません。

ピストンの重量は重要ですか?

はい、質量の往復について話しているからです。 ピストンは200秒間にXNUMX回上下します。 トラックとダイノの両方で、わずかな重量の違いでも目立ちます。 より軽いピストンはより良いスロットルレスポンスとより多くのスナップを持っています。

鍛造ピストンは重いですか?

キャストピストンは密度が低いため、原則として軽量になります。 しかし、今日の鍛造ピストンは、その大きな強度を利用して鋳造ピストンの重量に合わせることができます。 良い鍛造は非常に強いので、ピストンからより多くの材料を取り出すことができます。 Wiseco、Vertex、JE、CP、Cosworthなどは、XNUMXストロークピストンをより薄いスカートと機械加工されたリストピンタワーで鍛造しています。

ピストンは軽くなりすぎますか?

はい。 ピストンが軽いと、トルクと最高出力が低下する可能性があります。 プロサーキットのミッチペイトンは次のように説明しています。 風船を蹴って、それがどこまで続くか見てください!」 ほとんどの場合、ピストンは軽い方が良いですが、各エンジンには最適な往復質量があります。

ピストンが片側で短いのはなぜですか?

あなたはそれを逆に持っています。 実際には、それらは前後に長くなっています。 ピストンがコネクティングロッドの端で上下に揺れているとき、負荷は非常に厳しい角度からピストンに供給されます。 ピストンが上下するにつれて、前後に前後に揺れ動きます。 ピストンは、この揺れに抵抗するために、拡張された前後のスカートを備えている必要があります。

ピストンが丸くないというのは本当ですか?

彼らはラウンドにさえ近づいていません。 ピストンは前から後ろに向かって卵型です。 この卵の形は、ピストンスピークでは「カム」と呼ばれます。 スカートの側面が存在しないため、カミングを測定することは困難ですが、カミングを測定できれば、多くのピストンが0.010インチほど丸くないことがわかります。 カミングは揺れに抵抗するのに役立ちます。 ピストンにかかる傾斜荷重に抵抗するのは、延長された前部および後部スカートだけではありません。

なぜピストンを逆さまにできないのですか?

ピストンをひっくり返して上からシリンダーボアに落とそうとすると、フィットしません。 それはどうしてですか? ピストンの側面が上から下にまっすぐではありません。 ピストンは、ピストンの上部からスカートの下部に向かって先細になっています。 上部のゆるいフィットにより、クラウンエッジがXNUMXストロークポートにぶら下がらないようにし、リングにより多くの圧力をかけ、作業に必要なスペースを与えます。

XNUMXストロークのフラットトップまたはドーム型ピストンのほうが優れていますか?

125ccの125ストロークの全盛期には、それらの大半がフラットトップピストンを使用していました。 現在、KTMとヤマハだけが125を製造しているため、XNUMXはすべてフラットトップピストンを備えています。 どうして? 利点は、ピストンの重量が少ないことと、より効果的な燃焼のためにシリンダーの側面の近くで点火する点火プラグです。 ただし、理論では、ドーム型ピストンは点火の影響を分散させて乗り心地を向上させ、動力供給を容易にします。一方、フラットトップはピストンの上部全体に、より強力な推力を集中させます。 フラットトップピストンは、より激しい打撃を生み出すはずです。

すべての最新の250cc 250ストロークにはドーム型ピストン(KTM 250SXおよびYamaha YZ250)が付属していますが、過去にはフラットトップ250ピストンがありました。 原則として、ほとんどの125にはドーム型ピストンがあり、125にはフラットトップピストンがあります(カワサキKXXNUMXはドーム型でしたが)。

XNUMXつのストロークでXNUMXつのリングまたはXNUMXつのリング ピストン?

XNUMXストロークエンジンには、XNUMXつまたはXNUMXつの圧縮リングが付属しています。 XNUMXつのリングは抗力が少なく、回転が良く、より軽いピストンを生成することができます。 欠点は、XNUMXつのリングではXNUMXつのリングほど耐久性のある圧縮シールを提供できないことです。 ただし、XNUMXつのリングがXNUMXつのリングと同じようにシールしたり、圧縮やクランクpsiを保持したりすることはできません。 たたきの量が増え、消耗が早くなるだけです。

125はすべて250リングピストンが付属しています。 すべての0.08には1.0つのリングが付属しています。 昔は、すべてのレースチームがXNUMXストロークの作業でシングルリングピストンを実行し、さらに標準のXNUMXmmリングの代わりに細いXNUMXmmリングを実行していました。 工場チームは耐久性を心配していませんでした。 摩耗する前にピストンを交換しました。

ピストンのコーティングは何ですか?

ピストンコーティングにはいくつかのタイプがありますが、ほとんどの人がよく知っているものは「慣らしコーティング」と呼ばれています。 このテフロンのようなコーティングは、ピストンのスカート領域を覆い、摩擦を減らし、慣らし期間を緩和します。 通常はXNUMXレース後に摩耗します。

ピストンはハードアノダイズできますか?

はい。 ピストンドーム用のコーティングがあり、放熱のための追加のバリアを提供し、蓄積した燃焼炭素を減らします。 さらに、リングのランドとピンの領域をハードアルマイト処理して、硬い金属のリングが柔らかいアルミニウムに食い込むのを防ぐことができます。 ピストンスカートはアルマイト処理できません。 最も有望なハードコーティングは、リストピンのDLC(ダイヤモンドのようなコーティング)です。 リストピンは非常に使用頻度が高く、摩擦と摩耗を減らすことで成果が得られますが、DLCのコストはピン自体よりも高くなります。

なぜスカートが固まっていないのですか?

ピストンロックのせいです。 硬化したスカートでは、絶え間なく揺れるのに十分な余裕がありません。 ピストンのスカートが固すぎると、ニカシルライナーがはがれます。

ピストンはどのように摩耗しますか?

完璧な世界では、ピストンは摩耗しません。 何故なの? リングは虐待のすべてを取るため。 ピストンの摩耗はリングによって決まります。 リングが摩耗すると、エンジンの圧縮が失われ、深刻なブローバイが発生します。 リングのシールが悪いと、ピストンがボロボロになり、スカートが殴られて死亡します。

ピストンの交換頻度はどのくらいですか?

カートを馬の前に置かないようにしましょう。 トップエンドのXNUMXつだけを変更する余裕がある場合は、エンジンに新しいリングを取り付けます。通常、ピストンはリングが摩耗するまで、またはピストンが壊れるまで続くためです。 地元のレーサーの手に渡って、ピストンとリングはXNUMX年続くことができました。 ただし、パフォーマンスの観点から、時間枠は数時間に短縮されます。

125の15ストロークのピストンとリングは7時間ごとに交換する必要があります(プロは250時間ごとに交換する必要があります)。 40の15ストロークは、地元の獣医や初心者の手に250時間かかる可能性があります(プロは40時間ごとに変更する必要があります)。 450Fのピストンは60時間使用できます(プロの手では少なくなります)。 20Fのピストンは450時間かかるかもしれませんが、プロは100時間を超えると夢中になります。 MXAは、XNUMX時間が続くXNUMXccのXNUMXストロークピストンを搭載していますが、それはギャンブルです。

鍛造ピストンはキャストピストンよりも長持ちしますが、リングは長持ちしないため、問題ではありません。 定期的にリングを交換すると、ピストンの交換サイクルをXNUMX回スキップできます。 ただし、リングを交換するにはエンジンを分解する必要があるため、ピストンも交換する必要があります。

「A」と「C」のピストンの違いは何ですか?

「A」ピストンと大きい「C」サイズの違いは0.0005インチです。 それは人間の髪の毛のXNUMX分のXNUMXの厚さです。 ヤマハは「D」ピストンを提供する唯一の会社です。 「ABC」の指定は、XNUMXストロークピストンにのみ適用されます。 標準のXNUMXストロークピストンは、サイズが異なります(Vertexでは提供されています)。

なぜ彼らは異なるサイズを作るのですか? ピストン?

ほとんどのオートバイメーカーは、大きなブロックでエンジンを製造しています。 各製造工程で、メーカーはシリンダーのボアの許容誤差に完全に一致するピストンを使用します(その時点で機械加工されているため)。 ピストンとシリンダーは、「A」、「B」、「C」、「D」のいずれかで識別されます。 バイクには、文字が一致するピストンとシリンダーが付属している必要があります(「A」ピストンと「A」シリンダー)。

「A」ピストンと大きな「C」サイズの違いは0.0005インチであるため、整備士は「A」、「B」、「C」、または「D」ピストン間の大型化を利用して、シリンダー摩耗による許容差。 メカニクスが再構築するすべてのエンジンに「B」ピストンを入れるのは一般的です。これは、サイズが少し大きいため、シリンダーの摩耗を補うためです。

工場チームはどのような種類のピストンを走らせますか?

工場のビレットまたは半鍛造ピストンを実行していない限り、すべての工場チームは鍛造ピストンを実行します。 VertexはKTMのOEMピストンですが、Vertex、CP、およびMahleピストンを実行することが知られています。 チームホンダはJEピストンまたはワークスピストンのいずれかを実行します。 鈴木はCPピストンを走らせる。 カワサキとプロサーキットはどちらもプロサーキット設計のJEピストンを作動させていましたが、プロサーキットが排気管を越えて落ちて以来、カワサキが現在何をしているのかわかりません。 ほとんどのヤマハレースエンジンはコスワースピストンを使用しています。

スリッパーピストンとは

XNUMXストロークエンジンでは、ロッドが長く、吸気ポート、排気ポート、およびトランスファーポートがないため、XNUMXストロークほどピストンにサイドロードがかかりません。 サイドロードが少ないため、ピストンロックが少なくなります。 これを利用するために、XNUMXストロークは可能な限り最軽量、最小、最速のピストンを使用しています。 最新のXNUMXストロークピストンにはスカートがほとんどなく、より複雑なXNUMXストロークリングシステム用のシートを提供するのに十分な高さしかありません。 これらの薄型ピストンは「スリッパーピストン」と呼ばれます。

XNUMXストロークリングの取引とは?

1ストロークにはリングがたくさんあります。 ピストン上部からの内訳です。 (2)最初のリングはクロームフェースの圧縮リングです。 その主な義務は、燃焼領域を封鎖することです。 (3)XNUMX番目のリングは黒いスクレーパーリングです。 二次圧縮リングであり、オイルが燃焼室に漏れるのを防ぎます。 (XNUMX)最後のXNUMXピースリングは、薄い円形のバンドの間に挟まれたワッフル型のループです。 これはオイルリングと呼ばれ、主な役割はピストンの下にオイルを留めることです。 ほとんどのXNUMXストロークは、このXNUMXリング構成を使用します。 最も注目すべき例外はホンダです。 CRFのピストンは、圧縮リングとオイルリングのみを使用しています。 これは、リングの抵抗を減らすために行われました(リングの交換頻度が高くなるという犠牲を払って)。

XNUMXストロークピストンの上部に月型のクレーターがあるのはなぜですか?

吸気バルブと排気バルブが完全に開く余地を残します。 パフォーマンスアフターマーケットで販売されているピストンは、純正ピストンと同じカッタウェイを保持します。

自転車のピストンについて知っておくべき最も重要なことは何ですか?

自転車のピストンは200秒間にXNUMX回上下します。 何度も上下しなければならない場合、どれくらい持ちますか? あなたのバイクのピストンは一生懸命働いています。 それが吹く前にそれを交換してください。

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