نقش پیستون در خودرو چیست؟

موتور ماشین ها از چند قطعه و چند بخش مجزا تشکیل شده است که همگی در ماشین ها ثابت هستند و به صورت ثابت کار های خود را انجام میدهند و وجود هریک از این موارد در ماشین یا خودرو لازم و حیاتی است.

پیستون یکی از مواردی است که در موتور های قابل احتراق وجود دارد و نقش حیاتی دارد و به عبارت دیگر عضو جدایی ناپذیر موتور میباشد.

به همین سبب نمیتوان نقش آن را نادیده گرفت چرا که وجود این مورد لازم و ضروری است.  در این مقاله به توضیح اینکه پیستون چیست و به چه شکل کار میکند می پردازیم.

شکل ظاهری پیستون

پیستون یک قطعه به شکل استوانه مانند و حالت تو خالی دارد که یک سر آن بسته و سر دیگر آن باز است. طول و قطر این استوانه با هم متفاوت است.

به عبارت دیگر طول پیستون از قطر آن بیشتر است. قطر این قطعه در قسمت پایینی آن یعنی همان قسمتی که باز است مقداری کمتر از سطح بالاتر آن میباشد.

وظیفه این قطعه به این شکل است که کار رفت و برگشت را در داخل سیلندر انجام میدهد که سبب میشود تراکم ترکیب سوخت و هوا میشود و این کار باعث میشود این ترکیب برای احتراق آماده شود.

پیستون ها معمولا با توانی بالا برای انتقال دادن حرارت بالا درست و ساخته میشوند. میزان انتقال دادن قدرت حرارت در این قطعه بسیار مهم است چرا که معمولا پیستون ها با توانی بسیار بالا برای انتقال دادن قدرت حرارت ساخته میشوند. اگر چنین نباشد با بالا رفتن درجه حرارت سبب احتراق و آتش سوزی شود.

حالا اینجا این سوال مطرح است که چگونه ممکن است بالا رفتن درجه حرارت پیستون سبب احتراق شود ؟

با بالا رفتن درجه حرارت پیستون سبب میشود که به دیواره سیلندر چسبیده و سبب اختلال در شیوه عملکرد موتور و در نهایت منجر به آتش سوزی و احتراق شود. پس در اینجا نتیجه میگیریم ساخت پیستون و میزان و توان انتقال حرارت در آن بسیار مهم است چرا که کوچکترین مشکل ایجاد شده در آن سبب احتراق و خسارت های جبران نپذیری خواهد شد.

وظایف پیستون در خودرو

• سبب خارج شدن دود در سیلندر میشود. در واقع پس از احتراق در سیلندر دودی ناشی از این احتراق در سیلندر جمع میشود که پیستون نقش خارج کردن آن را بر عهده دارد.
• حرکت پیستون به شکل خطی میباشد که این حرکت خطی این قطعه سبب ایجاد نیروی موتور می شود.

در اینجا به توضیح چگونگی ایجاد نیرو برای حرکت موتور توسط پیستون میپردازیم:

به این صورت که بر اثر پایین آمدن پیستون بخاطر فشار گازهای ایجاد شده از احتراق در داخل سیلندر نیرویی ایجاد میشود که سبب میشود سوخت و انفجار هوا به بخش های دیگری از موتور انتقال پیدا کند. این نیرو از طریق شاتون به میل لنگ انتقال پیدا میکند و سپس به نیروی چرخشی مبدل میشود.

در قسمت پایینی پیستون که قسمت باز آن است دیواره به صورت بیضی و گرد میباشد. علت طراحی این قطعه در اینجا در مرحله اول به این سبب است که برای حرکت آسان تر در سیلندر میباشد و سپس در مرحله دوم برای این  منظور که در اثر حرارت بالایی که ایجاد میشود و در پی انبساط آن پیستون حالت استوانه ای خود را بگیرد. همچنین قطعه پیستون در سطح بالایی خود با مخزن احتراق در رابطه و تماس میباشد.

طراحی پیستون

قطر این قطعه به شکلی طراحی میشود که آن میزان لق بودن کافی را نسبت به سیلندر داشته باشد و به آسانی در سیلندر حرکت لازم را داشته باشد.

چه تعداد پیستون در هر موتور وجود دارد؟

سوالی که اینجا پیش می آید این است که چه تعداد پیستون در هر موتور وجود دارد؟

پاسخ را به این شکل بیان میکنم که هر چند تعداد سیلندر در موتور وجود داشته باشد به همان تعداد پیستون نیز وجود دارد. هچنین قابل بیان است که هر چه تعداد سیلندر های یک موتور بیشتر باشد قدرت این موتور نیز بیشتر است. برای مثال موتور شش سیلندر در مقابل هشت سیلندر قدرت کمتری دارد و تعداد پیستون کمتری را شامل میشود.

جنس پیستون

جنس این قطعه مهم و ضروری از ترکیب آلیاژ چدن و آلومینیوم میباشد.

همانطور که پیش تر گفته شد در مورد جنس این قطعه آلیاژ چدن یا آلومینیوم به کار برده میشود.

از پیستون های چدنی کجا استفاده میشود؟ از پیستون های چدنی به دلیل دارا بودن وزن سنگین و بزرگ و حجیم بودن در خودرو های دیزلی که دارای قدرت بالایی هستد استفاده میشود.

از معایب این پیستون میتوان به این مورد اشاره کرد که به دلیل وزن بالایی که دارند قدرت انتقال پایینی دارند و همچنین شکنندگی این پیستون ها سبب پایین آمدن کارایی این موارد شده است. اما پیستون های آلومینیومی که معمولا در خودرو های سبک و سواری استفاده میشود به دو روش تولید میشوند:

1) ریخته گری

2) آهنگری

تولید پیستون به روش ریخته گری:

از این نوع پیستون برای خودرو هایی با قدرت پایین با توجه به پایین بودن مقاومت گرمایی استفاده میشود.

تولید پیستون به روش آهنگری:

این نوع پیستون بافتی قوی تر دارد و برای خودرو هایی با قدرت بالاتر استفاده میشود. همچنین قدرت و دوام پیستون های آلومینیومی نسبت به پیستون های چدنی بیشتر است.

قسمت های مختلف پیستون به چه شکل و صورتی است؟

در حالت کلی قسمت های اصلی و مهم پیستون ها با یکدیگر تفاوت زیادی ندارند. اما در مورد شکل ظاهری آنها و انواع موتور و انواع سوخت و سیلندر ها و… ممکن است تغیراتی داشته باشند.

این تغیرات را در اینجا عنوان میکنیم:

تاج:

بخش بالایی پیستون که از قسمت های قابل تغییر آن است و با ترکیب هوا و گاز در ارتباط است.

نقشه و طراحی درست و اصولی این قطعه نسبت به سیلندر و جایگاه احتراق در میزان کیفیت ترکیب هوا و سوخت و میزان احتراق و در حالت کلی در میزان قدرت ایجاد شده در موتور تاثیر دارد.

دامنه:

قسمت پایینی پیستون با سه روش طرح ریزی میشود:

1) بدون برش

2) با برش سطحی

3) با برش کامل

این قسمت با شاتون و میل لنگ در ارتباط مستقیم است. گاهی پیش می آِید که قسمت دامنه پیستون قطر کمتری نسبت به تاج پیستون داشته باشد. این اختلاف قطر به چه صورت است؟ معمولا این اختلاف قطر نیم تا هفت دهم میلی متر میباشد.

شیار رینگ:

در قسمت بالای دامنه قسمتی وجود دارد که به آن شیار رینگ گفته میشود و این شیار رینگ محل قرار گرفتن رینگ ها را ایجاد میکند.

سوراخ گژن پین:

این قسمت محل قرارگیری گژن پین میباشد. نام دیگر این قسمت انگشتی نیز میباشد و شکل ظاهری آن به شکل یک میله تو خالی است که کار این قسمت و قطعه برقراری رابطه بین پیستون و شالتون است.

رینگ پیستون چیست؟

رینگ پیستون یک حلقه در درون شیار های رینگ است. این حلقه فلزی به صورت عمده از جنس چدن خاکستری میباشد و همچنین از مقاومت بالایی در مقابل گرما برخوردار هستند.

از دیگر مزایای این رینگ میتوان به خاصیت ارتجاعی بودن آن اشاره کرد. تعداد این رینگ ها در پیستون ها متغیر است و معمولا از سه تا هفت عدد قابل تغییر است. دلیل این تغییر به این شکل میباشد که در خودرو های بنزینی معمولا از سه الی چهار و در خودرو های دیزلی از شش الی هفت رینگ استفاده میشود.

وظایف رینگ پیستون

از جمله وظایف رینگ پیستون به موارد زیر میتوان اشاره کرد:

1) کاهش میزان اصطکاک و کاهش میزان فرسایش در مقابل کاهش مقدار سطح تماس پیستون و دیواره بوش یا سیلندر

2) روغن کاری شده دیواره سیلندر و پیستون

3) مانع از نشت گاز و احتراق آنها

4) مانع از ورود آب و هر نوع مایع خنک کننده به درون محفظه احتراق می شود.

5) جهت انتقال گرمای پیستون به سیلندر

چگونه از پیستون ها به خوبی مراقبت کنیم؟

با توجه به توضیحات بیان شده در جهت پیستون ها و شیوه ی کار کردن آنها، از اهمیت روانکاری و روغن کاری مناسب این قطعه صحبت میشود. بنابراین استفاده درست و اصولی از روغن کاری در طول مدت و به صورت منظم تاثیر کاهش های احتمالی به پیستون را به حداقل میرساند.

به این نکته توجه داشته باشید نگه داشتن موتور در دورهای بالا در بعضی موارد سبب فشار به پیستون و خطر های احتمالی می شود. همچنین در طولانی مدت سبب فرسایش و مختل شدن عملکرد میشود.

چک کردن منظم و مداوم سیستم های خنک کننده مثل فن و رادیاتور و واتر پمپ و ترموستات از بالا رفتن دمای پیستون که در پی آن سبب ایجاد مشکلات جدی تر میشود جلوگیری میکند.

خرید پیستون از دکترماشینت

چنانچه قصد دارید پیستون خودرو خود را تعویض کنید می توانید این قطعه را با ضمانت اصالت و سلامت فیزیکی کالا از دکترماشینت خریداری کنید.