کاربرد پیستون در خودرو

به گزارش سایت خبری ساعدنیوز، پیستون قطعه ای تقریبا استوانه ای شکل است؛ تقریبا از آن روی که سازندگان این قطعه، به مقدار بسیار اندک به آن شکل بیضوی می دهند چراکه به دمای پیستون به هنگام حرکت خودرو به شدت بالا می رود و حتی ممکن است به دماهایی چون 2200 درجه سانتی گراد نیز برسد و همین امر باعث انبساط پیستون می گردد و در این وضعیت است که پیستون شکل استوانه ای به خود می گیرد. این قطعه استوانه ای حرکت های رفت و برگشتی رو به بالا و پایین دارد که در هنگام بالا رفتن منجر به متراکم شدن سوخت می گردد و پس از احتراق و انفجار، به سمت پایین حرکت می کند.

این حرکت رفت و برگشتی توسط میل لنگ، به حرکت دورانی تبدیل می شود. شایان ذکر است که چنانچه، پیستون و سیلندر نسبت به هم خلاصی نداشته باشند و یا به عبارتی دیگر، اصطکاک بین سیلندر و پیستون بیش از حد باشد؛ عملا حرکت رفت و برگشتی به سختی انجام شده و منجر به آسیب های جدی به سیلندر و پیستون خواهد شد.

پیستون چگونه کار می کند؟

این قطعه، داخل سوراخ های موجود در بوش سیلندر به شکل عمودی حرکت می کند. حرکت عمودی آن داخل سیلندر به وسیله شاتون، به حرکت چرخشی، تبدیل و به میل لنگ منتقل می شود. برای افزایش قدرت و کشش، از چندین سیلندر و پیستون در خودرو استفاده می شود. به طور مثال اگر دو خودرو با وضعیت یکسان، با اندازه پیستون های معین دارید، خودرویی که تعداد بیشتری از این قطعه دارد، قدرت بیشتری تولید می کند.

با افزایش تعداد این قطعه، اندازه بلوک سیلندر هم افزایش می یابد؛ میل لنگ نیز با توجه به تعداد سیلندرهای خودرو، امکان پذیرش شاتون را خواهد داشت. این قطعه در واقع در مرکز و قلب موتور قرار دارد و زمانی می توان آن را مشاهده کرد که درب سوپاپ و سر سیلندر باز شده باشد. شکل و تعداد قرارگیری سوپاپ ها در سیلندرهای خودرو متفاوت است.

در قسمت فوقانی آن، محفظه احتراق قرار دارد که مخلوط سوخت و هوا در آن فشرده می شود. شمع ، این مخلوط را با جرقه ای کوچک منفجر می کند و انرژی حاصل، موجب حرکت پیستون به پایین می شود. رینگ ها در این میان، نقشی مهم ایفا می کنند. این رینگ ها در داخل شیارهای پیستون قرار دارند و از خروج مخلوط سوخت و هوا از بالای محفظه احتراق جلوگیری می کنند تا فرآیند انفجار و حرکت پیستون به سهولت انجام شود.

بعضی سیلندرها یک سوپاپ ورودی و یک سوپاپ خروجی دارند که آن ها را سیلندرهای دو پایه می گویند. برخی خودروها نیز سیلندرهایی دارند که دارای دو سوپاپ ورودی و دو سوپاپ خروجی هستند که آن ها را سیلندرهای چهارسو پاپه می نامند.

بعضی خودروها دارای سیستم سوپاپ و تایمینگ متغیر هستند. در این خودروها با توجه به سیستم سوپاپ، شیارهایی در پیستون ایجاد می شود که از برخورد سوپاپ ها با این قطعه جلوگیری می کنند. همچنین اگر تسمه تایم پاره شود و زمان بندی سوپاپ به هم بخورد، این شیارها، مانع از آسیب به پیستون و سوپاپ می شوند.

جنس پیستون

این قطعه از آلومینیوم یا چدن ساخته می شود. با توجه به مقاومت بالای چدن در برابر حرارت، چدنی ها در خودروهای خاص به کار می روند. این ها بزرگ و سنگین هستند و عموماً در موتورهای دیزلی کاربرد دارند.

مدل های آلومینیومی در خودروهای سواری، کاربرد بیشتری دارند، چرا که آلومینیومی ها، سبک هستند و توان انتقال حرارت بیشتری دارند. کاربرد مدل آلومینیومی این قطعه، آن قدر گسترده شده است که در موتورهای دیزلی هم استفاده می شوند؛ البته در موتورهایی که احتمال آب شدن آلومینیوم وجود دارد، مدل هایی که از جنس چدن هستند، همچنان کاربرد خود را حفظ کرده اند.

مدل های آلومینیومی به دو روش ریخته گری و آهنگری ساخته می شوند. در روش ریخته گری، مدل این قطعه سوراخ سوراخ است و در پیچ های بالا، توان لازم را ندارد. در مقابل، پیستون آهنگری با توجه به بدنه فشرده تر، دارای توان بیشتری نسبت به نوع ریخته گری شده است.

رینگ پیستون نیز به دلیل خاصیت ارتجاعی آن، از چدن یا آلیاژهای فولادی ساخته می شود. مجموعه رینگ، معمولاً از بالا به پایین، شامل رینگ فشار، حلقه وایپر و رینگ روغن است که همه آن ها از فولاد یا چدن ساخته شده اند. وظیفه اصلی این رینگ ها، جا به جایی روغن در قطعه مورد بحث است.

اجزای تشکیل دهنده پیستون

قسمت های اصلی شامل تاج، دامنه، و رینگ پیستون، سوراخ گژنپین و رینگ پیستون است. بخش بالایی آن نیز به شکل های مختلف ساخته می شود. سطح بالایی بعضی از آن ها به صورت صاف و مسطح، بعضی به صورت گنبدی و بعضی هم به صورت مقعر است. با وجود این، طراحی موتور، سیلندر، سر سیلندر، محفظه احتراق و مدل سوپاپ، تعیین کننده نهایی شکل این قطعه است.

رینگ پیستون

رینگ ها، حلقه هایی هستند که در شیارهای مشخصی دور این قطعه قرار می گیرند. وظایف رینگ به شرح ذیل است:

کاهش اصطکاک و جلوگیری از استهلاک

محفاظت از تراکم در قسمت بالای پیستون

کم کردن تماس میان پیستون و سیلندر

حفظ میزان روغن مناسب در جداره سیلندر

انتقال حرارت از پیستون به سیلندر

همان طور که در بخش قبل توضیح داده شد، تقسیم بندی رینگ بر مبنای کارکرد و همچنین محل قرارگیری صورت می گیرد. کارکرد رینگ های متراکم، جلوگیری از خروج گاز است، در حالی که رینگ های روغن، میزان روغن روی جداره پیستون را کنترل می کنند.

حالا به جمله اول این مقاله باز می گردیم که مکانیک با حالتی ناامیدانه به شما می گوید، رینگ چسبانده است … رینگ چسباندن زمانی رخ می دهد که رینگ، خاصیت ارتجاعی خود را از دست داده است، پیستون در داخل سیلندر به سختی حرکت می کند و روغن به میزان مناسب تقسیم نمی شود. این وضعیت به موتور شما آسیب می زند، احتمالاً دود خارج شده از اگزوز هم تغییر رنگ می دهد و به رنگ آبی در می آید.