Marinaru

Pentru piston, siliciul depinde de regimul de turatie si capacitatea motorului. Practic, cu procentul de siliciu scade coeficientul violent de expansiune termica a pistonului dar odata cu cresterea cantitatii de siliciu, pistonul devine casant. La motoarele cu segment, procentul nu trebuie sa depaseasca 15 procente, pe cand la motoarele de tip ABC procentul creste intradevar pana pe la 20 %.
Siliciul nu este solubil in aluminiu pentru orice concentratie. Siliciul este foarte putin solubil in aluminiu si anume 1.6% si deasemenea aluminiul nu este solubil in siliciu decat pentru maxim 1%. Asta inseamna ca aliajul AlSi este un amestec heterogen, din doua solutii omogene: Al98.4Si1.6 si Al1Si99 care formeaza graunti. Aliajul eutectic AlSi este12.6% siliciu unde puncul de topire este destul de coborat (500grdC inca este solid iar pentru 3% siliciu punctul de topire este de 521 grdC). Duritatea maxima a aliajului AlSi este 75 HRB 45 HRB pentru 3% Si si 69 HRB pentru 18% Si. Rezistenta la deformare este directa cu duritatea: 12% Si este valoare optima.
Cea mai importanta proprietate este coeficientul de dilatare. Acesta este 18[10^-6/ deg c] pentru Al pur, 22 pentru 3% Si in Al, 19 pentru 12% Si si 18 pentru18%. Conditia este de a se potrivi pistonul in cilindru si in cazul motorului fierbinte, si in cazul motorului racit.
Pentru cilindrii de alama ABC sau ABN cu un coeficient de dilatare termica 18 [10^-6/ degC] se potriveste aliajul 18% AlSi pentru piston. Permite porniri usoare la orice temperatura si deasemenea un cuplu mare la turatii mici (datorita pierderilor mici de etansare datorate imperecherii corecte a valorilor materialelor)
Biela se confectioneaza din celebrul material aliaj de aluminiu din standardele 2024 (sau aliaje care nu depasesc 12% Si), cu sau fara bucsa. Bucsele nu se justifica la motoaresele mai mici de 3.5 cc, cu toate ca exista si asemenea produse.
Segmentii de confectioneaza din fonta nodulara tratata, calire si revenire inalta (arborele cu came de la masina Aro e fain pentru asa ceva, credeti-ma pe cuvant) pentru segmentii standard (cu sectiune dreptunghiulara). Pentru segmentii "Dickes", (cei cu sectiune in forma de "L") aliajul este fonta-nikel (nikelul in proportie de aprox 30 %, aliaj maleabil, segmentii putand fi indoiti fara sa se rupa...sigur, nu recomand sa se ajunga in situatia asta...)
Cilindrii se confectioneaza din oteluri sau fonte albe, tratati si cromati sau necromati. Ca standarede pentru otel, Rul1 si Rul2 sau oteluri refractare cu posibilitate de tratament cu retea martensitica. Tratamentele se fac de suprafata (cianurare sau nitrurare...nu e recomandata cementarea, pentru ca aceasta cedeaza la regimuri termice de solicitare)
In cazul pistoanelor din fonta (piston plonjor), materialul este fonta perlitica tratata (calire+revenire inalta).
Arborele cotit se poate confectiona din oteluri din standardele celor de arc, tratate prin cementare.
Pentru cartere, aliaje de tip siluminium turnate sub presiune sau liber. cele mai rezistente sunt cele turnate liber, materialul fiind detensionat. Cele turnate sub presiune sunt insa mai riguroase, mai usoare, dar mult mai friabile la socuri.
Pentru imbunatatirea motoarelor de serie (si tin sa subliniez, imbunatatire, nu modificare) este necesar sa asiguram o curgere cat mai putin turbulenta a amestecului prin motor: intrarea in motor a amestecului sa se faca dupa raze de curbura (slefuirea intrarii prin fereastra de admisie din ax (sau a valvei de distributie) sub un anumit unghi, fara a schimba diagrama), la fel si in privinta ferestrelor de admisie din cilindru: slefuirea acestora sub un unghi de 15-20 grade, fara a modifica pozitia ferestrei prin slefuire; lustruirea canalelor de baleaj.
Pentru regimuri de rezonanta, volumul camerei de ardere trebuie sa fie cat mai mic. Pentru relantiuri foarte joase, camera insa trebuie sa fie mare. Pentru exemplificare, o sa dau cateva cote edificatoare:
1.5-2.5 cc camera de ardere are intre 0.1-0.5 mm inaltime; pentru 3.5-6 cc, camera de ardere variaza intre 0.3-1 mm iar pentru motoare mai mari de 6 cc, camera de ardere variaza intre 0.5 mm si 3 mm (valoarea maxima este data de cazul motoarelor cu deflector pe piston).
Eh...am obosit...dar sigur este mult mai mult de atat!
Ca un PS: Pistoanele se pot face pe strung la o cota apropiata de cea reala (diferente de 1-2 sutimi) dupa care, se pot slefui la cote finale cu ajutorul unor calibre din fonta sau textolit si pasta diamantata cu ulei...tot pe strung, calibrul plimbat cu mana. Masuratorile se fac in ambele capete ale pistonului pentru a se evita formele conice.
Pentru motoare mai mici, un pont pentru materiale de cilindri: cozi de burghiu (cozile sunt netratate si pot fi prelucrate in strung).

Iata un tabel cu aliaje din standardele sovietice folosite la confectionarea pistoanelor in modelism, si deasemenea un tabel cu diagrame exemplificatoare de motoare:

Discutie de pe Barton forum:
Material pentru bucsarea biele (Aleksandr Kalmykov<cyclon@mail.nsk.ru> )
Sn-9%
Fe-0.2%
P-0.07%
Ni-2%
Cu- remaining %, (88.73)

sau
SAE 660:
Cu 81/85
Sn 6.3/7.5
Zn 2/4
Pb 6/8
Ni 1 max
P Trace.
Fe None.

sau:
Phosphor Bronze B-2 , ASTM B 139 CDA 544

Cu 88
Pb 4
Fe .1
Sn 4
Zn 4
P 0.01~0.50