Il pistone più resistente al mondo è inutile se il perno del polso cede. Ecco una ripartizione di ciò che fa il perno da polso, perché falliscono e quando aggiornarli per migliorare la forza della combinazione di motori. È stato detto che il pistone e la biella sono le parti più torturate in un motore ad alte prestazioni. Pochi costruttori di motori contestano questa nozione, ma che dire del pezzo di acciaio meno affascinante che li unisce insieme nel bene e nel male? In un certo senso, il polsino è come il soldato non celebrato che si lancia oltre la barriera di filo spinato mentre il resto delle truppe gli corre sulla schiena. Colpo per colpo, il perno del polso ne prende uno per la squadra tanto quanto l'asta o il pistone. Se utilizzi l'induzione forzata di alto livello, l'iniezione di protossido di azoto, un numero di giri elevato o un carico pesante e sostenuto sul tuo motore ad alte prestazioni, i perni da polso aggiornati rappresentano l'affare assicurativo del secolo.
Lo spessore della parete è un fattore critico in base all'applicazione. L'aggiornamento a un perno a parete più spesso con materiale migliore è sempre un passo positivo in qualsiasi costruzione di motori da corsa o ad alte prestazioni.
Il perno da polso è incaricato dell'arduo compito di strappare il pistone dall'orlo del disastro centinaia di volte al secondo, a fronte di un'enorme pressione del cilindro e di un carico alternato che può avvicinarsi ai 400 g. In queste condizioni il perno può piegarsi e deformarsi assumendo una forma a uovo anche se ben lubrificato. Il caso peggiore si verifica quando il pistone inverte la direzione nella parte superiore della corsa di scarico. La pressione del cilindro è minima o nulla per attutire l'inversione, quindi il perno sostiene l'intero peso del pistone ad alta velocità mentre viene riportato indietro nel cilindro. Durante la corsa di aspirazione il pistone inverte la direzione dell'aumento della pressione del cilindro che tipicamente raggiunge il picco intorno ai dodici gradi dopo il punto morto superiore (PMS). Anche in questo caso il carico d'inerzia è sostanziale, ma è ammortizzato dalla forza dell'evento di combustione.
Spesso, un pistone da corsa incorporerà un design con scarico laterale forgiato. Ciò sposta le sporgenze dello spinotto dall'esterno del pistone verso l'interno, accorciando lo spinotto per ridurre la massa. Tuttavia, può imporre un carico aggiuntivo sul perno del polso, richiedendo un materiale di base più resistente o un perno con pareti più spesse.
Sarebbe difficile sopravvalutare l'importanza del perno da polso in qualsiasi ambiente ad alto numero di giri o ad alta potenza. In alcune applicazioni normalmente aspirate che cercano il massimo rapporto di compressione, molti costruttori spingono il gioco tra pistone e testa fino al punto di lasciare lievissimi segni sul cielo del pistone. Aggrapparsi al pistone a velocità molto elevate e spazi ristretti diventa cruciale per la sopravvivenza del motore. In altri casi, pressioni elevate della bombola tramite induzione nitrosa o forzata tentano di piegare e deformare il perno del polso. Quando il perno si piega, cerca di allontanare il lubrificante e l'attrito aumenta. Viene consumata più energia e il calore associato tenta di distruggere perni, pistoni e bielle.
Qual è il miglior spessore della parete?
I perni da polso high-tech Trend Performance sono offerti in tutti i pistoni Diamond in base alla lunghezza, allo spessore della parete, al materiale e ai rivestimenti DLC (Diamond Like Carbon) disponibili per prestazioni superiori.
Forti di questa conoscenza dobbiamo chiederci quali fattori influenzano la scelta dei perni e quali livelli di potenza o applicazioni richiedono un maggiore spessore della parete, materiali migliori e/o rivestimenti speciali? Una maggiore potenza equivale sempre a una maggiore pressione del cilindro, quindi siamo obbligati a considerare parti che integrino il livello di potenza del motore. Di norma, la maggior parte dei pistoni ad alte prestazioni disponibili in commercio vengono forniti con spinotti di dimensioni adeguate per l'applicazione prevista. Naturalmente, i corridori spesso ne abusano con l'aggiunta di sommatori di potenza che possono facilmente aumentare il carico dei perni oltre ciò che i perni standard possono tollerare.
Come per tutto ciò che riguarda le corse e molti motori stradali ad alte prestazioni, la scelta dei pin dipende dall'applicazione. Il tuo fornitore di pistoni non fornirà qualcosa che non sia all'altezza del lavoro, ma devi essere onesto con te stesso riguardo alle tue intenzioni. In un ambiente di gara, i perni in acciaio per utensili con uno spessore di parete di .090-.125-pollici sono spesso adeguati per la maggior parte delle applicazioni normalmente aspirate, ma i motori big block che superano i 800-1000 cavalli necessitano di perni con uno spessore di parete minimo di .150-pollici perché sono fissati attorno a pistoni più pesanti. E se si utilizza una spinta elevata o protossido di azoto, i perni devono essere compatibilmente più spessi e di materiale di prima qualità. La flessione del perno del polso, il gioco insufficiente del perno o la scarsa lubrificazione contribuiscono ad amplificare gli effetti dannosi di una selezione inadeguata del perno.
Ecco una pratica tabella che puoi utilizzare per la selezione preliminare del perno da polso prima di parlare con i tecnici delle tue esatte esigenze.
Normalmente aspirato
Perni di serie 450-500HP
.090-.125 500-700HP
* Se si utilizza la sovralimentazione stradale o si utilizza un'iniezione NOS delicata, è buona norma aumentare leggermente le dimensioni dei perni normalmente aspirati consigliati
Sovralimentato o NOS
.130-.150 700-1000HP (consigliato H13 e DLC)
.160-.250 1000-1500HP (consigliato H13 e DLC)
.260-.330 1500HP-plus (M2 o TP1 e DLC consigliati)
Secondo Steve Rhodey di Trend Performance, "Lo spessore della parete è soggetto a modifiche in base a ulteriori informazioni ottenute al momento della tecnologia. Molti spessori delle pareti si sovrapporranno e va bene. Si tratta solo di ottenere la parte giusta. Molte persone hanno hanno in testa che i perni determinano solo la massa rotazionale, ma non è sempre così considerando il carico che un perno da polso può vedere. Non ci sarà NESSUNA massa di cui preoccuparsi se il perno è troppo leggero.
Tra le altre cose da discutere con il tuo rappresentante tecnico, il gioco dei perni e la qualità della lubrificazione sono di alto livello. Qualsiasi applicazione sufficientemente potente da flettere il perno trarrà vantaggio dall'allentamento delle distanze dei perni. La maggior parte dei birilli funziona con una distanza di {{0}}.0008-0.0010-pollici. Per un utilizzo intenso e una pressione del cilindro elevata, puoi evitare problemi aprendo la distanza del perno a 0,0020-0.0022-pollici. Le distanze strette sono spesso un disastro pronto ad accadere. Un allentamento è quasi sempre più sicuro, soprattutto se ci sono anche problemi di lubrificazione.
I pistoni diesel (mostrati) e altri ambienti ad alta pressione dei cilindri come i motori Top Fuel e Funny Car richiedono perni in acciaio per utensili con pareti spesse per sopportare i colpi violenti provocati dagli alti livelli di sovralimentazione e dai carburanti nitro-metano.
I tipici sistemi a carter umido offrono abbondanti spruzzi d'olio per aiutare a lubrificare i perni. In un'applicazione da corsa, spesso si dispone di una lubrificazione a carter secco, di un raschiatore della manovella, di un kickout della coppa e di una pompa a vuoto per ridurre drasticamente l'olio nella coppa e la disponibilità di lubrificazione a sbattimento. In alcuni casi, la deriva e la nebbia d'olio possono essere eccessivamente controllate. Alcuni costruttori segnalano anche maggiori segni di usura dei perni sul lato del motore con il raschietto della manovella e il kickout della coppa perché sono così efficaci nel rimuovere l'olio su quel lato del motore. Lo spazio extra aiuta sempre in questo ambiente.
In quasi tutti gli ambienti ad alta pressione, perni in acciaio per utensili, rivestimenti DLC, giochi più allentati e lubrificazione sufficiente sono l'assicurazione di cui hai bisogno. Trend Performance risponde a queste esigenze con una gamma completa di selezioni di pin per coprire ogni ambiente possibile.
A partire dalla serie G di Trend, i perni sono prodotti da un materiale solido a pareti spesse di cromo molibdeno 4130, una scelta popolare tra i produttori di pistoni e i venditori di pistoni a scaffale grazie al materiale migliore e alla lavorazione di precisione. Le leghe 4130 sono superiori alla comune alternativa all'acciaio dolce 1018. Questo perno in acciaio è ideale per l'uso nei motori da corsa aspirati. I perni sono trattati termicamente (nucleo 60 Rockwell OD/45), burattati e rettificati con selezioni di parete di 0,125 e 0,155.
Oltre allo spessore ottimale delle pareti, finiture resistenti come il rivestimento DLC Trends sono altamente desiderabili per preservare le parti del motore quando sollecitate da colpi pesanti, lubrificazione insufficiente e spazi ristretti, tutti problemi che Trend ha facilmente risolto.
Trend utilizza acciaio per utensili H13 per la maggior parte dei suoi spinotti premium. L'H13 è considerato il materiale migliore in assoluto per la maggior parte delle applicazioni, in particolare nei motori con sommatore di potenza; è anche una scelta popolare nei motori da corsa di resistenza Pro Stock. I pin H13 hanno un valore di durezza Rockwell intorno a Rc54 e accettano facilmente un rivestimento DLC (Diamond-Like Carbon). Questi perni sono offerti per tutte le applicazioni più diffuse in 0.005-.0.{{10}}10incrementi di spessore della parete da {{ Pareti da 16}}.135-pollici a 0.225-pollici e 0.225, 0.250, 0.275 e 0.300-pollici per applicazioni gravose. I perni H-13 sono inoltre affilati sull'ID per alleviare lo stress e, se necessario, è possibile aggiungere estremità tornite e smussi.
TP1
Una nuova lega per perni Trend, TP1 è eccezionalmente dura e molto resistente. È rivestito ed è meno costoso del suo rivale, l'acciaio Maraging C300 ed è specifico esclusivamente per i motori Top Fuel, Funny Car e Pro Stock. Questi nuovi spilli sono attualmente disponibili in dimensioni personalizzate o misure di calza da 0 0,270, 0,310 e 0,330- pollici. Questo materiale sta diventando molto popolare nel mondo delle compatte sportive ad alta potenza, nelle arene Pro Mod, Radial e sportive. Anche molti modelli limitati di ultimo modello, super ultimo modello, fuorilegge e auto sprint lo utilizzano per la sua capacità di sopportare l'inferno e restare in giro.
Come i bulloni delle aste, i perni da polso sono gli assassini di Kryptonite dell'assemblaggio imprudente del motore da corsa. Trend Performance offre infinite soluzioni per la longevità del motore con perni di ogni dimensione, spessore e materiale immaginabili.
I team Top Fuel e Funny Car in genere fanno girare i birilli finché non si piegano, il che è quasi immediatamente. Non rivestono i perni perché ciò aumenta i costi dei componenti usa e getta.
Trend ritiene che il suo nuovo perno rivestito in TP-1 possieda una longevità di gran lunga superiore e la capacità di resistere al grippaggio e ai momenti di flessione estremi. È trattato termicamente con una durezza totale di Rc60 (indurito dalla cassa esterna al nucleo interno). Questo perno combina la tenacità degli acciai Maraging e la durezza, la resistenza alla compressione e le qualità superficiali di M2, il superiore ad alta velocità acciaio per utensili.
In termini di resistenza alla trazione e allo snervamento, i perni H13 e i nuovi perni M2 e TP1 vanno ben oltre le più comuni leghe 4130 e 4340, ma sono applicazioni specifiche. È fondamentale parlare con i tecnici esperti di Trend per aiutarti a "individuare" il perno di cui hai bisogno per il tuo motore. Non esiste davvero un ambiente troppo difficile per i perni da polso Trend Performance, ma ottieni i maggiori vantaggi passando alla dimensione e al livello di preparazione adeguati. Pareti un po' più spesse con giochi più allentati e una buona lubrificazione possono garantire che tutta la pressione di combustione generata venga utilizzata per girare la manovella e non semplicemente spingere il pistone lungo l'asta quando uno spinotto si guasta. Non trascurare questo passaggio fondamentale nella selezione del foglio di costruzione.