鍛造ピストンのデメリット。

皆さんこんにちは。purosaku24です。

いつもご覧頂きありがとうございます。

今回は、鍛造ピストンのデメリット。

この件について書きます。

  • 鍛造ピストンにデメリットはあるの?

このような疑問にお答えします。

この記事の内容は次の通りです。

  • 鍛造ピストンにもデメリットはあります。

筆者について

学生時代は自動車部、社会人ではレース活動を行うことで蓄積した情報があります。

仕事とプライベートで車を運転し、走行距離は平均して月1800キロ、年間2万キロ弱走ることから、実際に走ることで得られた情報があります。

この記事が皆様のカーライフに少しでもお役に立てれば幸いです。

それではいきましょう。

鍛造ピストンのデメリット。の結論

鍛造ピストンのデメリット。

の結論としては、次の4つが挙げられます。

  • 熱膨張率が高いです。
  • ピストンクリアランスを広めに取る必要があります。
  • 暖気運転をしっかり行う必要があります。
  • 価格が高いです。

それぞれの項目を説明します。

熱膨張率が高いです。

鍛造は、金属の塊に高温・高圧プレスを行うことで成形し、出来上がる製品は密度の高い高強度のものになります。

金属の密度が高いということは、熱膨張は金属の分子単位で起こりますので、熱膨張率が高いということになります。

車に使用する鍛造ピストンにおいては、冷えている時と暖まっている時の温度差が激しく、真冬の冷えている時期は金属がキンキンに冷えますし、暖気後のエンジンは手で触れないほどの高温になります。

ピストンクリアランスを広めに取る必要があります。

熱膨張率が高いということは、冷えている時はピストンとシリンダーのクリアランスを広めに確保する必要があります。

それは、暖気後の暖まった状態で最適なピストンクリアランスとなるように設計する為です。

もっとも最近では、鍛造ピストンの設計技術が向上したことと、シリンダーブロックに鋳鉄スリーブを使用しない、スリーブレスアルミシリンダーが採用されるようになり、ピストンクリアランスをより詰めることが出来るようになってきています。

鋳鉄スリーブとアルミの鍛造ピストンの組み合わせですと、素材自体が鉄とアルミで熱膨張率が異なることから、より広いピストンクリアランスを確保する必要がありました。

スリーブレスアルミシリンダーとアルミの鍛造ピストンの組み合わせですと、素材が同じアルミ同士となり、熱膨張率も近いことからピストンクリアランスを詰めることが出来ます。

暖気運転をしっかり行う必要があります。

エンジンが冷えている時のピストンクリアランスが広めに取られていますので、暖気運転はしっかり行う必要があります。

ピストンクリアランスが広いということは、ピストンとシリンダーの隙間から吹き抜けやオイル抜けが起こりやすく、ピストンの首振りも起こりやすい状態と言えます。

暖気後はピストンが膨張し適正なクリアランスとなりますので、特に鍛造ピストンは暖気をしっかり行わないと本来の性能を発揮出来ません。

価格が高いです。

鍛造は一般的に、コストが高いと言われています。

それは、製品を形作る金型や、原料である丸棒の製造にコストが掛かることなど、様々な要因があります。

製造コストの高さは販売価格に影響しますので、鍛造ピストンの価格は高くなります。

鍛造ピストンが一部の高性能車(スポーツカーや高級車)にしか採用されないのはその為です。

しかしながら近年では、加工技術の進歩により、鍛造でも比較的低コストで製品を製造出来るようになってきており、例えばヤマハのスクーターバイクなどにも鍛造ピストンが採用されているようです。

鍛造ピストンのデメリット。まとめ

今回は、鍛造ピストンのデメリットについて書きました。

鍛造ピストンの誕生は元々レースシーンからによるもので、暖気という概念の無いレースでは鍛造ピストンのデメリットはあまり問題になりませんでした。

しかし、一般公道を走る市販車においては、真冬の始動直後の冷えた状態や、短距離での運転など、鍛造ピストンにとっては厳しい使用条件となります。

高性能な鍛造ピストンでも、使用する環境や状況によっては、デメリットがあることをお伝えしました。

今回もpurosaku24のブログをご覧頂きありがとうございました。

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