مقدمه
پیستون قطعه استوانه‌ای شکل است که در داخل سیلندر، از طریق اتصال به شاتون حرکت رفت و برگشتی داشته و زمان‌های موتور را به وجود می‌آورد. این قطعه، به عنوان یکی از قطعات مهم در موتور به لحاظ عملکرد، از اهمیت بالایی برخوردار است. در یک موتور پس از احتراق داخلی، بیشترین میزان حرارت در محفظه احتراق صورت می‌گیرد. در این حالت احتراق حاصل از انفجار، بار و حرارت بالایی را به این قطعه وارد کرده و نیروهای تراکمی و انبساطی را فراهم می‌کند.
[switch_forms_sell]
بررسی قسمت‌های مختلف پیستون
این قطعه از قسمت‌های مختلفی تشکیل شده است. این اجزاء شامل تاج، دامنه، شیار رینگ‌ها و سوراخ گژن پین است. چند شیار در قسمت سر آن قرار دارد که محل نصب رینگ‌های آن بوده و فضای بالای آن را نسبت به محفظه کارتر در اصطلاح آب‌بندی می‌کند. همچنین، روی آن سوراخی برای قرار گرفتن پین جهت اتصال به شاتون تعبیه شده است.
| برای تجربه خرید خودرو همسو با سبک زندگی خود صفحه خرید خودرو سوییچ را از دست ندهید. |
پیستون خودرو و طرز کار آن
پیستون خودرو داخل سوراخ‌های ایجاد شده در داخل بوش سیلندر که به آن بلوک سیلندر نیز می‌گویند بالا و پایین می‌رود. این حرکت طولی، داخل سیلندر توسط شاتون به حرکت چرخشی تبدیل شده و سپس به میل‌لنگ انتقال داده می‌شود. برای افزایش قدرت و کشش خودرو از چندین سیلندر و پیستون در هر اتومبیل استفاده می‌کنند. به عنوان مثال در دو مدل خودرو با اندازه مشابه، خودرویی که دارای پیستون بیشتری می‌باشد قدرت بیشتری خواهد داشت.
بدیهی است که در بوش سیلندر یک خودرو به تعداد پیستون‌های آن بلوک یا بوش سیلندر تعبیه شده است؛ بنابراین هر اندازه تعداد پیستون‌های یک خودرو بیشتر شود، حجم و اندازه بوش سیلندر این خودرو نیز افزایش پیدا می‌کند. به عبارتی اگر گفته شود خودرویی ۴ سیلندر است، بوش سیلندر آن ظرفیت قرارگیری ۴ پیستون را در داخل، دارا می‌باشد. در هنگام حرکت آن نیروی انبساط تا ۱۸ هزار نیوتن به طور ناگهانی به کف این قطعه وارد می‌شود. سپس هنگامی که خودرو افزایش سرعت داشته باشد این حالت در هر سیلندر ۳۰ تا ۴۰ بار در ثانیه حرکت رفت و برگشت رخ می‌دهد.
لازم است بدانید که دمای کف آن به ۲۲۰۰ درجه سانتیگراد یا بیشتر می‌رسد. قطر پیستون‌های موتور خودرو بین ۷۶ تا ۱۲۲ میلی‌متر تغییر می‌کند که این قطر و وزن در موتورهای دیزل ممکن است تفاوت داشته باشد. لازم به ذکر است که همه پیستون‌ها باید هم وزن باشند تا موتور دچار لرزش نشود.
شکاف افقی پیستون‌ها در زیر رینگ‌ها است و به‌عنوان سد حرارتی از هدایت گرمای قسمت رینگ‌ها به بدنه آن که دارای حداقل بار نسبت به سیلندر است، جلوگیری می‌کند. پیستون‌های شکاف‌دار T شکل دارای دو شیار افقی و عمودی هستند. شکاف افقی آن‌ها نزدیک سر آن در زیر رینگ‌ها بوده و شکاف عمودی آن‌ها در قسمت راهنمای آن قرار دارد.
در طرف مقابل فقط یک شکاف افقی ایجاد می‌شود. شیار عمودی ضمن ایجاد حالت ارتجاعی در بدنه این قطعه در موقع انبساط، قسمت راهنمای آن را محافظت می‌کند. شیار در مقابل انبساط زیاد عکس‌العمل نشان داده و بر بدنه آن در قسمتی که محورهای پین قرار دارد، منجر خواهد شد که بار زیادی وارد نشود. بیشترین نیرو به دامنه فعالیت آن که در سطوح عمود و تکیه‌گاه پین است، وارد می‌شود.
اندازه شکاف عمودی این قطعه نشان‌دهنده میزان ارتجاعی بودن آن است. حالت ارتجاعی بیش از اندازه این قطعه باعث لرزش و تکان زیاد آن در سیلندر می‌شود و نیز آن را از حالت اصلی خود خارج می‌کند. در چنین حالتی نشتی گاز از کناره‌های آن افزایش یافته و روغن‌سوزی موتور نیز زیادتر می‌گردد. اگر شیار روی آن کاملاً عمود باشد، در سیلندر خط ایجاد می‌شود و در دیواره برآمدگی به وجود می‌آید؛ لذا به همین دلیل شیار را کمی مایل می‌سازند.
بررسی انواع پیستون بر اساس جنس آن
پیستون‌ها معمولاً دارای جنس‌های آلومینیومی و فولادی یا چدنی هستند که در تقسیم‌بندی، آن‌ها را بدین گونه نام می‌برند: آلومینیومی، فولادی دو تکه، فولادی تک قطعه، کمپرسور و چدنی.
| برای تجربه فروش خودرو بدون اتلاف وقت صفحه فروش خودرو سوییچ را از دست ندهید. |
اما معمولاً جنس پیستون‌ها از چدن یا آلومینیوم است. پیستون‌های چدنی بدنه‌های بزرگ‌تر و سنگین‌تر دارند و از آن‌ها در بعضی از خودروهای دیزلی پُرقدرت استفاده می‌شود. در این نوع پیستون‌ها ممکن است اتاق احتراق روی سر آن قرار گرفته باشد. امروزه در خودروهای سواری و حتی موتورهای دیزلی از پیستون‌های آلومینیومی به دلیل سبکی و انتقال حرارت بهتر آن‌ها استفاده می‌گردد. این پیستون‌ها به دو روش ریخته‌گری یا آهنگری ساخته می‌شوند.
اگر چه امروزه پیستون‌های آلومینیومی ریختگی، رواج بیشتری دارند، اما نوع آهنگری آن را برای موتورهای سنگین و پُرقدرت استفاده می‌کنند. پیستون ریختگی متخلخل است و برای دوران بیش از ۵۰۰۰ مقاوم نیست. در حالی که نوع ساخته شده به وسیله آهنگری، بدنه‌های فشرده و متراکم دارد و حدود ۷۰ درصد مقاوم‌تر از نوع ریختگی آن است. این پیستون‌ها انتقال حرارت را هر چه روان‌تر انجام می‌دهند.
بررسی معایب پیستون‌ها
از معایب مدل‌های آلومینیومی انبساط زیاد بدنه آن است. همچنین لازم است بدانید طراحان زیادی به این مسئله پرداخته‌اند و با ایده‌هایی این انبساط را کاهش داده‌اند. آن‌ها با اضافه‌کردن درصدی سیلیکون به آلومینیوم که در حدود ۱۶ درصد است، مقدار انبساط حرارتی را به نحو چشمگیری کاهش می‌دهند؛ بنابراین این قطعه با لقی کمتری ساخته می‌شود.
در مواقعی در راستای گژن پین، قطر آن را کمتر در نظر می‌گیرند تا در حالت سرد کمی متمایل به بیضی شود و در دماهای بالا حالت گرد به خود بگیرد. از طرف دیگر، این قطعه سیلیکون‌دار تُرد و شکننده است و هنگام پِرس کردن گژن پین، خطر شکستن آن وجود دارد. قسمت سر آن که محل قرارگرفتن رینگ‌های آن است، کاملاً دایره‌ای شکل بوده و در معرض حرارت بیشتری قرار خواهد داشت. به همین منظور قطر آن را حدود نیم تا هفت دهم میلی‌متر کوچک‌تر از قطر دامنه پیستون طراحی می‌کنند.
بررسی رینگ پیستون
رینگ‌ها مجموعه حلقه‌هایی هستند که در شیارهای مشخصی دور این قطعه قرار می‌گیرند. از وظایف رینگ می‌توان به کاهش اصطکاک و جلوگیری از استهلاک، محافظت از تراکم در قسمت بالای آن، کم کردن تماس میان پیستون و سیلندر، حفظ میزان روغن مناسب در جداره سیلندر و انتقال حرارت از این قطعه به سیلندر اشاره نمود. تقسیم‌بندی رینگ‌ها بر مبنای کارکرد و همچنین محل قرارگیری صورت می‌گیرد. کارکرد رینگ‌های متراکم جلوگیری از خروج گاز است. در حالی که رینگ‌های روغن، میزان روغن روی جداره آن را کنترل می‌کنند.
بررسی سطح پیستون‌ها
سطح بالای آن‌ها را معمولاً در سه حالت می‌سازند:
- صاف و یکدست
- گنبدی
- مقعر
سخن آخر
آنچه در این مقاله مهم است، مجموعه ساختار اطراف پیستون، حفاظت و نگه‌داری از آن‌ها می‌باشد. همان‌طور که قبلاً اشاره شد، اجزای مختلفی مانند میل‌لنگ و شاتون سیلندر، رینگ پیستون، سوپاپ خروجی، سوپاپ ورودی، شمع‌ها، از اجزای اطراف این قطعه هستند. راننده برای محافظت از این قسمت مهم خودرو باید به قسمت مهمی از خودرو به نام دور موتور توجه ویژه داشته باشد. بدین صورت که در تعویض دنده‌ها دور موتور از مقداری استاندارد بیشتر نشود. اگر دور موتور از میزان استاندارد بیشتر شود، در اصطلاح گازخور خودرو بسیار بالا بوده و از این قطعه کار اضافی کشیده می‌شود.
| برای اطلاع از قیمت روز خودرو صفحه قیمت خودرو صفر سوییچ را از دست ندهید. |
در این حالت همان گونه که در بخش معایب اشاره شد، این قطعه انبساط بیش از حد پیدا کرده و در اصطلاح رینگ می‌چسباند؛ بنابراین شما این جمله را از مکانیک خود، زمانی که این قطعه به صورت کامل از کار افتاده است می‌شنوید. لذا کارکرد صحیح موتور منوط به سالم ماندن مجموعه سیلندر و پیستون خواهد بود.
بیشتر بخوانید
نظرات