ピストンズ＆リング101

エンジンを保守、変更、または再構築するときは、各コンポーネントの目的を知ることが重要です。私たちがよく尋ねる質問のいくつかは、「なぜリングを交換する必要があるのか​​」と「ピストンをアップグレードする必要があるのか​​」です。そのため、今日は、パフォーマンスショップに協力して、ピストン、リング、ロッドの詳細について話し合うことを考えました。

ピストンとは

ほとんどの人がピストンについて考えるとき、彼らは完全なアセンブリを思い浮かべます–プレート上部を備えた金属シリンダー、およびその下部はループで終わる金属ロッドに接続されています。大部分の場合、このアセンブリ全体をピストンと呼ぶことができますが、ピストンは実際には上部の金属シリンダーのみです。ループで終わる長い金属部分はコネクティングロッドであり、ピストンの周囲に沿って走る小さな刻印されたチャネルは、ピストンリングが置かれる場所です。その彫刻をよく見ると、チャネルに波状の金属部分があり、ピストンリングを見ていることになります。

各パートは何をしますか？

アセンブリ全体の仕事はクランクシャフトの回転を助けることですが、個々のパーツには、そのポイントに到達するために実行する独自の目的があります。

• ピストン

  ピストンの平らな上部はクラウンと呼ばれます。ピストンとクラウンには2つの役割があります。第一に、それらは混合気を圧縮し、スパークプラグが点火したときに爆発が可能な限り効率的になるようにします。第二に、スパークプラグが混合気に点火すると、ガスがシリンダーを急速に満たし、クラウンが膨張ガスに力を加える最大の領域を与え、ピストンをシリンダーに押し下げます。ガスの仕事を容易にするために、ピストンの直径はエンジンシリンダーよりも小さく、2つの部品が接触しないようにして、摩擦を減らします。



• ピストンリング

  ピストンはシリンダーの壁に接触しないため、ピストンと壁の間に排気ガスが逃げる可能性のあるギャップがあります。これは、ピストンが十分に押し下げられていないか、十分に速く押し下げられていないことを意味します。それを防ぐために、ピストンリングはピストンの刻印されたチャネルに配置され、ピストンとシリンダーの壁の両方に対して面一に配置されます。これにより、ガスがクランクケースに逃げないようにシールが作成され、可能な限り最小限の摩擦が発生します。カーボンピストンリングは非常に薄くて丈夫なので、最も効率的です。



• コネクティングロッド

  コネクティングロッドは、ピストンとクランクシャフトを一緒に接続します。車のエンジンが作動すると、カムシャフトが回転します。カムシャフトが回転中に高いポイントに達すると、ピストンを上向きに押して混合気を圧縮します。膨張するガスがピストンを下向きに押し、これによりカムシャフトの高点が押し下げられ、カムシャフトが継続的に回転します。

リングの交換

エンジンを再構築する際には、リングを交換することをお勧めします。これは、通常の使用では、リングが常にシリンダー壁にこすりつけられ、摩耗してガスがクランクシャフトに逃げる傾向があり、パフォーマンスが低下するためです。リングが摩耗しすぎると、ピストンがシリンダーの壁と同じ高さになり、ピストンが左右に動き、エンジンからノッキングやガタガタという音がする可能性があります。

エンジンからより多くのパフォーマンスを得たいと思っている人は、より高価ですが、エンジンの抵抗を下げるためにピストンリングを薄くすることを選ぶかもしれません。ピストンのアップグレードは、より大きなターボまたはより大きなインジェクターがもたらす可能性のある圧力の増加に対処するためにも使用できます。

ピストンとロッドの交換

ピストンは一般的に3つの理由で交換されます。第一に、それらが損傷しているということです。リングが摩耗したピストンは、シリンダーの壁にぶつかり始め、エッジが損傷する可能性があります。これにより、適切に動作するのに十分な円形ではないクラウンが残るか、タイミングチェーンまたはベルトの故障時にエンジンのバルブと衝突して、クラウンにさらに損傷を与えます。

2つ目の理由は、エンジンが故障すると、シリンダーの壁が損傷し、滑らかでなくなる場合があることです。このような場合、シリンダーを穴あけして再び滑らかにすることができますが、ピストンが小さすぎてシリンダーに収まらない可能性があります。この間にロッドを交換することもできます、 一部のエンジンの故障と同様に、ピストンがエンジンヘッドと衝突する可能性があります。この衝突が十分に激しい場合、ピストンはコネクティングロッドが圧縮されるほどの力でヘッドに当たる可能性があり、仕様どおりに動作するには短すぎるか壊れやすいためです。

3番目の理由は、パフォーマンスの向上です。元のピストンは、より軽量でより強力なバリアントに置き換えられています。このような状況では、ロッドも交換されます。高性能エンジンでは、ロッドが受ける力の量に対応するのに十分な強度がない場合があり、ロッド自体が実際に曲がって失火やシリンダーの停止を引き起こす可能性があります。

鍛造部品

ほとんどのストックピストンとロッドは、金属を溶かしてキャストに注ぐことで作られ、冷却すると正しい形状の部品が作成されます。これらはキャスト内部と呼ばれます。これらの部品は安価で迅速に製造できるため、メーカーはスペアの需要に対応しながら、工場に十分な在庫があることを確認できます。このプロセスの欠点は、金属が溶けると、原子がランダムな順序で再配列し、部分が弱くなることです。熱にさらされたときに部品が破損したり膨張したりしないようにするために、溶けた金属に重合金が追加されます。

鍛造された内部構造は、金属を切断し、それを加熱し、専用の工具を使用して部品を正しい形状に成形することによって作られます。金属が正しい形状になったら、それらはトリミングされ、研磨され、研磨されて最終的な部品になり、エンジンの準備が整います。このプロセスははるかに時間がかかりますが、金属原子が自然な極性と構造を保持しているため、はるかに強力な部品が作成されます。このため、部品に重合金を追加する必要がないため、これらの鍛造部品はより強力で軽量です。鍛造部品を使用する場合は、鋳造部品よりも膨張するため、エンジンを稼働温度にすることをお勧めします。本当に限界を押し上げる前に。

私たちのパフォーマンスショップのプロは、日常のドライバーから本格的なレースカーまで、あらゆる種類のエンジンに取り組んできました。ピストンに関するすべての質問に喜んでお答えし、エンジンでどのようなアップグレードが機能するかをお勧めします。他のすべてのモータースポーツに関する質問は、1978年以来南フロリダのプレミアドイツ自動車修理、パフォーマンス、レース施設である外務モータースポーツにほかなりません。