2020年のピストンズ | 広州ピンクローズグループ

ラスベガスで開催されるSEMAやAAPEX、インディアナポリスで開催されるPRIといった2019年後半のトレードショーを経て、エンジンビルダー、レーサー、愛好家は同様に、2020年と今年のレースシーズンに向けて、ピストンテクノロジーのトレンドや新しさを学びたがっています。

ピストンメーカーがよく知っていることは、私たちのほとんどが真実だと知っていることです。人々はより多くの馬力を出し、エンジンをアップグレードしたいと考えています。その事実は今も変わっていない。しかし、最近では誰もが 4 桁の出力レベルを念頭に置いており、より優れたピストンはその数値を達成するための重要なコンポーネントの 1 つです。

ほとんどのピストンメーカーは、2020年に飛躍的なイノベーションが見られるわけではないことを認めているが、幅広いエンジンプラットフォームや用途においては、依然として性能、品質、より優れた材料への注目が最優先事項となっている。より薄いリングパッケージ、高品質、微調整されたピストンとロッドの組み合わせ、軽量化と摩擦低減、コーティング、クラウン形状など、今年のピストンに何が起こっているのかをご紹介します。

1 月号の Engine Builder のページで見られるように、LS ファミリのエンジンはピストンメーカーにとっても依然として主力です。アフターマーケットにはますます多くのオプションが参入しており、カスタムではなく棚在庫にさらに多くのオプションが追加されています。

「LS 5.3Lでは、フラットトップとドームの両方でLSプラットフォームを追加しました」とマーレ・モータースポーツのジョー・メイリッシュは語ります。「LSに関係するあらゆるものがあり、依然として非常に熱い市場です。LT 5.3Lの直噴ドロップインも同様に提供されました。また、フォード5.2Lと新しいトヨタ・スープラとBMW B58モーターのドロップインも提供しました。」

「具体的には、昨年のLSプラットフォームでは、いわゆるLSXコンボを導入しました。これはフラットトップ、ディッシュ、ドームで設計したピストンで、LSプラットフォームの複数のヘッド（LS1、LS2、LS3）に適合します」、LS6、LS7、L92。これは、ユーザーがこのピストンを使用して、さまざまなヘッドに使用でき、すべてのヘッドに使用できるピックアップが登場し始めていることです。」

マーレの LS エンジンファミリー用のより人気のあるピストンは、L92 および LS3 用です。同様に、レース優勝ブランド (JE、Wiseco、Diamond) の担当者も、LS ピストンラインの人気が依然として高いことを認識しており、直噴ピストンラインにも重点を置いています。

Race Winning Brands の製品管理ディレクターである Nickolaus DiBlasi 氏は、「私たちが目にしている最新のトレンドは、直噴エンジンの開発です。」と述べています。「より良いチューニングと機能により、これらのエンジンからより効率的にパワーを取り出すことが可能になりました。静圧縮比が 10.5 ～ 12.5:1 のターボチャージャー付きエンジンを見ることは珍しいことではありません。クラウンの設計は、これらのエンジンの燃焼を最大化するために重要です。良い。"

消費者側では、既製ピストンは引き続き大きな話題となっていますが、より新しい傾向として、カスタムピストンによく見られる機能を備えた既製製品が増加しています。

「かつてはレーシングエンジンにのみ搭載されていたガソリンポートが、公道での使用に移行しつつある」とディブラシ氏は言う。「これに続く他の多くの機能も見られます。」

そうした顧客を引き付けるための取り組みとして、JE ピストンズは 2618 年に SRP プロフェッショナルシリーズを拡張しました。さらに、鍛造プロセスへの新しいアプローチとカスタムピストンによく見られるハイエンド機能を備えたウルトラシリーズピストンラインも開発されています。既製のオプションとして大々的に宣伝されています。

メイリッシュ氏によると、マーレ・モータースポーツは昨年、約13の新製品を導入した。その中には、同社の在庫に追加された4032合金製の小さなブロックのシボレードーム型ピストン数個、2618合金製の小さなブロックのフォード製ドーム型ピストン、および追加のピストンが含まれる。 BMW PowerPakピストンライン。

「私たちはこれらのピストンを求める電話や顧客をたくさん受けていました。そこで私たちはそれを市場のチャンスと捉え、顧客向けにカスタムするものを作ろうとする代わりに、これらのピストンを在庫として作ろうと決めました。とても多くの問い合わせがありました」とメイリッシュは言う。「イノベーションと新しいデザインに関しては、多くの場合、それは顧客が求めているもの、求めているものです。」

CP-Carrillo の取り組みを見てみると、ピストンメーカーは、部品の継続的な安定化、製品とプロセスの改善、製造の合理化、リピート注文のスピードアップ、再現性の向上に取り組んでいると述べています。

製品の改善と再現性に関して言えば、ピストンの材料が大きく関係しており、4032 合金と 2618 合金の両方が依然として主力材料ですが、材料の面で革新が起こっていないというわけではありません。

ピストンの大部分は、優れた普遍的な材料である 2618 または 4032 合金を使用していますが、ピストンメーカーは、新しい合金や製造技術により改善の余地がたくさんあると言います。

「私たちは材料科学とアルミニウムの製造プロセス、そして鍛造品への変換に多くの時間を投資してきました」とディブラシ氏は言います。「私たちは常に新しい素材をテストし、ピストンの鍛造や機械加工の新しい方法もテストしています。革新するだけでなく、破壊的な技術を模索しています。」

その点で、レース優勝ブランドのピストン会社は、他の産業向けに開発されたカスタム合金混合物を入手して、エンジン用途向けに開発することがよくあります。

「私たちは自動車業界で使用されていない新しい合金をテストして購入することがよくあります」とディブラシ氏は言います。「私たちは 5 つの異なる合金を用意しています。開発中のものもあれば、政府が航空宇宙用に開発した特定の合金もあります。いくつかは私たちが思いついたもので、それがどのように機能するかを知りたかったのです。」

ほとんどのピストン会社が最も挑戦しているのは、完璧な合金の組み合わせを見つけることです。高馬力エンジンのアフターマーケットで使用される材料の大部分は 2618 です。2618 合金はシリコン含有量が低く、低温点と高温点の間で熱膨張が大きく、寸法が大きく変化します。

一方、4032 合金にはシリコンが多く含まれているため、非常に安定しています。実際、それは非常に安定しており、成長しません。副産物として非常に脆いため、低馬力の用途に最適です。

「こうしたエンジンを搭載している人は、自動的にアップグレードを開始したくなるのです」とメイリッシュ氏は言う。「私たちは今でも、4032 合金と 2618 合金の違いについて顧客に説明しようとしています。4032 合金は、ショートトラックのレースカーから 750 馬力未満のホットロッドを所有する人まで、あらゆるものに使用される可能性があります。 750 ～ 800 馬力を超えると、パワーアダーとその主にレース専用アプリケーションが必要になり、そこで人々は 2618 合金を使用することになります。

「本当に 2618 合金が欲しいと電話してくる顧客から、私たちはいつもこの質問に遭遇します。彼らに何をしようとしているのか尋ねると、週末に使用するホットロッドを作っていると言うのです。「高馬力合金は必要ないので、4032 合金について説得する必要があります。当社のソーシャルメディアと YouTube の間で、顧客を教育するために教育ビデオを作成しています。エンジン製造者というよりも、エンジン」

プロのエンジン製造業者が興味を持っているのは、JE ピストンズの人々が何に取り組んでいるのかということでしょう。彼らは合金の聖杯と、特定の合金内でより優れた強度を作り出す方法を探しています。

「両方の長所を生かした素材を見つけるには長い探求が必要です」とディブラシ氏は言う。「それが私たちが求めているものです。私たちは2618以上の堅牢性を求めていますが、実質的に動かないようにしたいのです。寒くても暑くても、その成長量が非常に少ない鋼鉄のようなものにしたいのです」すべての動作温度において、ボアサイズに合わせてピストンを非常にタイトに動作させることができれば、リングシールとピストンの安定性が大幅に向上します。すべてのパワーを必要な場所に保持し、伝達することができます。それ。"

より優れたピストンの探求は新しいものではありません。誰もが、非常に強力で、砕けず、成長しないピストンで馬力を最大化しようとしています。この努力の結果、ピストンは金属マトリックス、セラミック、さまざまな合金で作られましたが、真の解決策の探求は続いています。

「[2618 と 4032] の両方を最大限に活用できれば、間違いなく高性能のアプリケーションになるでしょう」と DiBlasi 氏は言います。「4032 を見ると、それが完了する前にある程度の量の熱を処理する必要があります。別のものが必要になるには、その点を乗り越える必要があります。しかし、市場の傾向を見ると、エンジンはこれまでよりもはるかに多くの出力を生み出しています。」 20 年前にそうでした。チューニングはより効率的になり、燃料はより効率的になり、エンジンの各部には以前よりはるかに多くの要求が求められています。現在、私たちはこれらのエンジンの限界を押し広げようとしています。

「私たちは、この珍しい素材を大衆向けに入手することを目指しています。これに近い素材は見つかりますが、金属の 1 ポンドあたりのコストの 5 倍になります。非常に高価で、機械加工も困難です。」

完璧な材料を見つけることの難しさを補うために、ピストンメーカーはレースや OEM から学んだことを取り入れ、それを組み合わせました。

「私たちはまさに、ピストンの利点を最大化するために設計とそれを組み込む方法を検討している段階にいます」とメイリッシュ氏は言います。「それが、LSX コンボピストンが複数の異なるヘッドに適合することで実現できたことです。」

さらに、マーレのようなメーカーは、ピストンの性能を向上させるためにピストンコーティングやその他の機能を採用し続けています。 JE は、強度と利点を高めるために、ピストンの粒子構造の操作を開始しました。

「私たちは検討を重ね、すでに別の機械加工と鍛造プロセスを経ていますが、これは基本的に鍛造品の粒子構造の力学を固定し、変更するものです」とディブラシ氏は言います。「通常、アルミニウムやスチールの一部を取り出すと、型があり、それを打ち抜いて最終製品の形状に合わせると、基本的にすべての粒子が最終製品の形状に整列しますが、すべての粒子が整列するわけではありません。現在の鍛造技術では、同じ既存の設計アーキテクチャを最大限に活用できるように、その鍛流構造を戦略的に調整できる余地が約 20% 残っています。」

それが、JE が独自の Aligned Grain Flow テクノロジーを使用して Ultra シリーズピストンで実現したことです。 JE は、独自の新しい方法でピストンを鍛造することにより、ピンボス、スカート、クラウンなどのピストンの重要な部分の周囲に粒子の流れを導くことができます。長くて薄い粒子がより緊密に圧縮されると、最も重要な領域に追加の粒子境界が形成されます。

「通常、グレインフロー構造は約 20% 増加し、場合によっては強度に相当します。同じ形状と重量でより強力な部品を作成することも、ある程度の厚さを削って同じ強度の部品を作成することもできますが、とても軽くなりました。それは今のところ私たちにとってかなり大きなことです。」

私たちはピストンのグレインフローを戦略的に変更するというテーマに取り組んでいますが、ピストンクラウンの形状もパフォーマンスを向上させるのに役立つ方法です。ピストンのクラウン形状は、効率を最大化するために常に開発および革新されています。たとえば、OEM は直噴エンジンのクラウン形状を頻繁に変更します。

「現在、クラウンの形状ははるかに一般的です」とディブラシ氏は言います。「非常に多くのエンジンが直接噴射であるため、ノズルの噴射角度、圧力の高さ、噴射がどこに行き着くか、クラウンの形状を通過する残留物の量が燃焼にとって非常に重要です。どこで噴射されるかを正確に知ることが非常に重要です」その角度は、それが何をすることを意図していたのか、そして燃料と空気を本来あるべき場所に捕らえなければ何が起こるかということです。」

ピストンメーカーは、燃料を必要な場所に捕捉するために、正確な角度を模倣することに多くの時間を費やしています。ほぼ即座に故障が発生するため、これが正しく行われていないエンジンとピストンを特定するのは非常に簡単です。

「燃料がピストン上部のクラウン形状を通過し、捕捉されていない場合、燃料はシリンダー壁に付着し、基本的にシリンダー壁からすべてのオイルを洗い流します」と彼は言います。「それによりピストンが加熱され、すぐに破壊されてしまいます。」

ディブラシ氏は、10年前に直噴スポーツコンパクトエンジンでピストンクラウンが燃料を適切な位置に保持していなかったためにこのような結果になるのをよく見ていたと付け加えた。

「すべてのエンジンは非常に異なります。特定のヘッドの用途に応じてクラウンの形状を開発する必要があります」と彼は言います。「本当に重要なのは、細部に注意を払い、その用途に最適な設計をすることだけです。そして、OEM の形状をコピーするだけではなく、もっと多くのことが必要です。なぜなら、OEM の形状は多くの場合、燃料を捕捉するように設計されているため、また、できるだけ早く、できるだけ安く製造されます。OEM の機能を最大限に活用したいため、OEM が行ったものを最大限に活用したり、変更したりする必要がある場合がよくあります。改善の余地はたくさんあります。クラウンの形状を最適化することができます。他に何もせずにさらに多くの電力を引き出すことができます。非常に安価なアップグレードです。」

ピストンの改良は常にピストンメーカーの最優先目標ですが、そのすぐ後ろにあるのは、ピストンを大衆と適切な用途に確実に利用できるようにすることです。

マーレ・モータースポーツによると、フォード、スバル、LS、シボレー、ディーゼル用途向けの在庫ピストンやドロップインピストンに多くの動きが見られるという。 JEではLSエンジンとLTエンジンが人気です。

「LS エンジンは、他のエンジンと同様に、当社の最大の成長分野の 1 つです」と DiBlasi 氏は言います。「スポーツ用のコンパクトな小排気量エンジンが大幅に成長していることがわかります。さらに多くのGM LTが登場しています。さらに多くのコヨーテや最新のモジュラーが登場するのを見てきました。それらが大きな原動力です。」

CP は LS および LT 市場でも成長を遂げており、Pro Mod やその他のドラッグレースアプリケーションも推進しています。ピストンメーカーがどのような分野をターゲットにしているとしても、常に満足してもらいたいのはエンジンメーカー自身です。

「私たちのビジネスにおける強みはエンジン製造業者にあります」とメイリッシュ氏は言います。「最終的に、エンジン製造業者は、信頼性が高く、信頼でき、問題が発生して戻ってくることを心配する必要がないものを望んでいます。」

それはまさにピストンメーカーが2020年以降に目指していることだ。EB