پیستون جزء استوانه‌ای موتور است که توسط نیروهای تولید شده در طی فرآیند احتراق در سوراخ سیلندر به جلو و عقب می‌لغزد . پیستون به عنوان انتهای متحرک محفظه احتراق عمل می کند. انتهای ثابت محفظه احتراق سر سیلندر است. پیستون ها معمولاً از آلیاژ آلومینیوم ساخته میشوند، آلومینیوم در هدایت بیشتر حرارت و کاهش وزن پیستون نقش زیادی ایفا میکند. و موجب میشود که پیستون رسانای حرارتی مناسبی برای هدایت و انتقال گرما باشد. آلومینیوم هنگام گرم شدن پیستون منبسط می شود و برای حفظ حرکت آزاد پیستون در سوراخ سیلندر باید فاصله مناسبی بین پیستون و بوش سیلندر ، وجود داشته باشد. فاصله ناکافی می تواند باعث گیر کردن پیستون در سیلندر شود. فاصله بیش از حد نیز، می تواند باعث کاهش تراکم احتراق و در نتیجه، افزایش صدای موتور شود.
مشخصات پیستون ها
اغلب پیستون ها از بخش ها و جزئیات زیر تشکیل شده‌اند:
- محفظه احتراق : یا سر پیستون ، سطح بالایی (نزدیک ترین قسمت به سرسیلندر) پیستون است که در طول کارکرد معمولی موتور تحت فشار و حرارت بسیار زیادی قرار می گیرد.
- سوراخ پیستون: سوراخی است که در کنار پیستون عمود بر مسیر پیستون قرار دارد که پین پیستون را دریافت می کند.
- پین پیستون : شفت توخالی است که انتهای کوچک شاتون را به پیستون متصل می کند.
- محفظه داخلی : نزدیک ترین قسمت پیستون به میل لنگ است که به تراز کردن پیستون در حین حرکت در سوراخ سیلندر کمک می کند . برخی از پیستون ها دارای برش هایی هستند که فضاهای خالی را ایجاد میکنند که در کاهش جرم پیستون و حفظ تعادل بیشتر، میل لنگ در حال چرخش، کمک میکنند.
- شیار رینگ : جا رینگی ، یا همان شیار رینگ، شکاف هایی هستند که بصورت موازی در اطراف محیط پیستون قرار دارند که محل قرارگیری رینگ های موتور، روی پیستون هستند. معمولا” تعداد شیارهای پیستون در موتور ماشین های دیزلی، می تواند متفاوت باشد، اما در اغلب موتورهای دیزلی، از 2 تا 4 شیار بصورت موازی، برای قرارگیری رینگ ها استفاده میشود. در واقع، این بخش از پیستون، محل آب بندی رینگ ها است.
- رینگ پیستون : رینگ موتور یک حلقه تقسیم قابل گسترش است که برای ایجاد آب بندی بین پیستون و بوش سیلندر استفاده می شود. رینگ های پیستون معمولاً از جنس چدن ساخته می شوند تا یکپارچگی و شکل اولیه خود را تحت گرما، بار و سایر نیروهای دینامیکی، حفظ کنند. رینگ های پیستون محفظه احتراق را آب بندی می کنند، گرما را از پیستون به بوش و دیواره سیلندر هدایت می کنند و روغن را نیز به میل لنگ برمی گردانند. تعداد و اندازه رینگ های پیستون بسته به نوع و طراحی موتور و مواد بکار رفته در ساخت آن، در هر نوع موتور، متفاوت است.
کیفیت پیستون
پیستون یکی از قطعات متحرک، در بخش انتهای محفظه احتراق است که بایستی، در برابر اصطکاک، نوسانات فشار، تنش های حرارتی و بار مکانیکی مقاوم باشند. بنابراین کیفیت مواد و نوع طراحی پیستون به دوام و عملکرد کلی موتور کمک زیادی می کند. بیشتر پیستون ها از آلیاژ آلومینیوم ریخته گری دایک (گرانشی) ساخته می شوند. وزن پایین آلیاژ آلومینیوم نسبت به دیگر فلزات، و همچنین یکپارچگی ساختاری در ریخته گری و تزریق آلیاژ آلومینیوم باعث میشود که، تولید پیستون ها از این فلز استفاده شود. به علاوه، جرم حجمی و وزن سبک آلومینیوم باعث میشود تا نیروی لازم برای راه اندازی و حفظ شتاب پیستون افزایش یابد و باعث میشود که نیروی تولید شده در عملیات احتراق برای تامین انرژی خودرو مناسب باشد. بنابراین طراحی و انتخاب نوع آلیاژ به کار رفته در تولید پیستون ها، تاثیر زیادی در عملکرد بهینه موتور دارد.
عوامل موثر در کیفیت پیستون
– مقاومت : پیستون‌ها با استفاده از آلومینیوم با کیفیت بالا ساخته شده‌اند که موجب افزایش استحکام و کاهش وزن میشود.
– عملکرد: طراحی خاص این پیستون‌ها به احتراق بهتر سوخت و بهبود قدرت موتور کمک میکند.
– مقاومت در برابر دما: استفاده از فلز آلومینیوم در تولید پیستون‌ها، باعث میشود تا دما به سرعت منتقل شده و پیستون، تحمل دمای بالا و فشارهای شدیدتری را داشته باشد و عملکرد مطلوب موتور در شرایط سخت قابل اعتمادتر باشد.
– فناوری تولید: استفاده از ابزارهای دقیق و فناوری‌های نوین، در فرآیند تولید، باعث میشود تا پیستون‌ها با ابعاد دقیق و کیفیت بالاتری تولید شوند.
پیستون ها، در انواع مختلف موتورهای دیزلی و بنزینی، به ویژه در خودروهای سنگین، موتورهای صنعتی و کشاورزی به کار می‌رود. کیفیت قطعه پیستون در موتورهای دیزل یکی از موارد مهم در انتخاب و خرید پیستون کامیون است. در زمان تعمیر موتور و تعویض رینگ و پیستون ، انتخاب محصول با کیفیت و قابل اطمینان، به بهبود عملکرد و افزایش عمر موتور کمک زیادی میکند.
sourc:
https://courses-washington-edu.translate
