پیستون خودرو چیست: کاربردهای پیستون ماشین

پیستون خودرو در واقع قسمت متحرک محفظه احتراق است که وظیفه تبدیل انرژی آزاد شده در طی فرآیند احتراق به کار مکانیکی را دارد. در طول چرخه کار یک موتور احتراقی، انرژی محدود شده در سوخت در مدت زمان بسیار کوتاهی به گرما و فشار در سیلندر تبدیل می‌شود. این فرآیند ماهیت انفجاری دارد که باعث ایجاد دما و فشار می‌شود. با صافکاری تهران هم مسیر شوید تا در مورد این قطعه مهم در خودرو اطلاعات جامعی را در اختیار شما قرار دهیم.

وظایف مهم پیستون خودرو

• محفظه احتراق را آب بندی خواهد کرد.
• میله اتصال را هدایت می کند (در موتورهای پیستونی صندوق عقب)
• گرمای تولید شده در محفظه احتراق را دفع می‌کند.
• از تبادل گاز (با مکش و انتشار گاز) پشتیبانی می‌شود.
• از آماده سازی مخلوط با طراحی سطح آن در سمت محفظه احتراق پشتیبانی کرده که به عنوان تاج پیستون شناخته می‌شود.
• عناصر آب بندی (رینگ های پیستون) را در خود جای داده است.

عملکرد یک پیستون

پیستون ماشین در معرض نیروهای مختلفی قرار می‌گیرد. هنگامی که موتور در حال کار است، به طور مداوم در سیلندر بالا و پایین می‌رود. در هر نقطه معکوس به شدت ترمز و سپس دوباره شتاب می‌گیرد. آنها همراه با نیروهای ایجاد شده از فشار گاز، نیروی آن را تشکیل خواهند داد. تعویض پیستون نقش مهمی در افزایش شتاب خودرو خواهد داشت.

نیروی پیستون خودرو به شاتون و میل لنگ منتقل می‌شود. با این حال، شاتون فقط در نقاط معکوس بالا و پایین (معروف به مرکز مرده) دقیقاً عمودی است. شیب میله اتصال، این قطعه را به طرفین، یعنی در برابر دیواره سیلندر فشار می‌دهد. وسعت این نیرو (که به عنوان نیروی جانبی یا نیروی عادی نیز شناخته شده) چندین بار در طول یک چرخه عملیاتی جهت خود را تغییر می‌دهد. نیروی جانبی را می توان از متوازی الاضلاع نیروها به دست آورد.

اگر در مورد کنیستر خودرو کنجکاو بودید، مقالات دیگر را مطالعه بفرمایید.

هر پیستون خودرو دارای حلقه هایی است. رینگ های پیستون باید محفظه احتراق و فضای کار را از میل لنگ ببندند و روغن را از دیواره سیلندر جدا و در نتیجه مصرف روغن را تنظیم کنند. جز ای باید گرمای جذب شده توسط این قطعه را در حین احتراق به بشکه سیلندر خنک شده دفع کنند.

رینگ پیستون چیست؟

رینگ پیستون، قطعه‌ای فلزی است که به شکل حلقه در شیارهای پیستون قرار می‌گیرد. این قطعه کوچک، نقش بسیار مهمی در عملکرد موتور خودرو ایفا می‌کند.

وظایف اصلی رینگ پیستون

• ایجاد آب‌بندی: رینگ‌های Piston با ایجاد یک آب‌بندی محکم بین پیستون و سیلندر، از نشت مخلوط سوخت و هوا به بیرون از محفظه احتراق و همچنین نفوذ روغن موتور به داخل آن جلوگیری می‌کنند. این عمل باعث افزایش بازدهی موتور و کاهش مصرف سوخت می‌شود.
• کنترل روغن: رینگ روغنی که یکی از انواع رینگ پیستون است، وظیفه کنترل مقدار روغن داخل سیلندر را بر عهده دارد. این رینگ، روغن اضافی را از روی دیواره سیلندر جمع‌آوری کرده و به محفظه روغن باز می‌گرداند.
• انتقال حرارت: به عنوان یک واسطه، حرارت حاصل از احتراق را از پیستون به دیواره سیلندر منتقل می‌کند و از افزایش بیش از حد دمای پیستون جلوگیری می‌کند.
• کمک به تراکم: رینگ‌های فشاری با ایجاد یک فضای بسته در بالای آن، به افزایش نسبت تراکم کمک می‌کنند و در نتیجه قدرت موتور افزایش می‌یابد.

انواع رینگ پیستون

به طور کلی، رینگ‌های پیستون به دو دسته تقسیم می‌شوند:

• رینگ فشاری: این رینگ‌ها وظیفه آب‌بندی محفظه احتراق و افزایش نسبت تراکم را بر عهده دارند.
• رینگ روغنی: این رینگ‌ها وظیفه کنترل روغن داخل سیلندر و جلوگیری از مصرف بیش از حد روغن را بر عهده دارند.

اهمیت نگهداری از رینگ پیستون

رینگ‌های پیستون به دلیل شرایط کاری سخت و قرارگیری در معرض حرارت و فشار بالا، مستعد سایش و خرابی هستند. به همین دلیل، تعویض به موقع این قطعات و استفاده از روغن موتور با کیفیت، برای حفظ عملکرد مناسب موتور بسیار مهم است. وابستگی کاتالیزور ماشین به رینک پیستون را در قسمت های دیگر بخوانید.

علائم خرابی رینگ پیستون

• مصرف بیش از حد روغن
• کاهش قدرت موتور
• افزایش دود آبی یا علت دود سفید اگزوز
• کاهش عمر مفید موتور

در صورت مشاهده هر یک از علائم فوق، بهتر است خودرو را به یک مکانیک متخصص نشان دهید تا مشکل به طور دقیق تشخیص داده شود و اقدامات لازم برای تعمیر یا تعویض رینگ پیستون انجام شود.

پیستون ماشین از چه قسمت هایی تشکیل می‌شود

این قطعه از نظر ساختار اولیه یک استوانه توخالی است که از یک طرف آب بندی می شود. از حوزه های زیر تشکیل شده است:

• تاج پیستون با تسمه حلقه،
• توپی پیستون
• شفت

تاج پیستون نیروهای تراکمی ایجاد شده در طی احتراق مخلوط سوخت/هوا را از طریق توپی پیستون، تاج و شاتون به میل لنگ منتقل می کند.

انواع پیستون بر اساس نوع موتور

• پیستون‌های دو زمانه: این پیستون‌ها در موتورهای دو زمانه کاربرد دارند. موتورهای دو زمانه، موتورهایی هستند که در هر دور چرخش میل‌لنگ، دو مرحله از چرخه احتراق را انجام می‌دهند. پیستون‌های دو زمانه معمولاً از آلومینیوم ساخته می‌شوند و به دلیل تحمل فشار و حرارت بالا، در موتورسیکلت‌ها و خودروهای سبک‌وزن استفاده می‌شوند.
• پیستون‌های چهار زمانه: این پیستون‌ها در موتورهای چهار زمانه به کار می‌روند. موتورهای چهار زمانه، موتورهایی هستند که در هر دور چرخش میل‌لنگ، چهار مرحله از چرخه احتراق را انجام می‌دهند. پیستون‌های چهار زمانه معمولاً از آلومینیوم یا چدن ساخته می‌شوند و به دلیل تحمل فشار و حرارت کمتر، در انواع مختلف خودروها استفاده می‌شوند.

دسته‌بندی‌های دیگر پیستون‌ها

علاوه بر نوع موتور، پیستون‌ها بر اساس جنس، شکل و طرح نیز دسته‌بندی می‌شوند. انتخاب نوع پیستون مناسب برای هر موتور، به عواملی مانند نوع سوخت، میزان قدرت موردنیاز، شرایط کاری موتور و … بستگی دارد.

جنس پیستون

جنس پیستون یکی از مهم‌ترین عوامل در تعیین عملکرد، دوام و بازدهی موتور است. انتخاب جنس مناسب برای این قطعه، به عوامل مختلفی از جمله نوع موتور، شرایط کاری، میزان فشار و دمای کاری، و نوع سوخت بستگی دارد.

آلومینیوم

• مزایا: وزن سبک، هدایت حرارتی بالا، قابلیت ماشین‌کاری خوب، مقاومت در برابر خوردگی.
• معایب: مقاومت مکانیکی کمتر نسبت به چدن، احتمال ذوب شدن در دماهای بسیار بالا.
• کاربرد: در اکثر موتورهای بنزینی به دلیل وزن کم و هدایت حرارتی بالا، از پیستون‌های آلومینیومی استفاده می‌شود.

پیستون چدنی

• مزایا: مقاومت مکانیکی بالا، مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر حرارت بالا.
• معایب: وزن زیاد، هدایت حرارتی پایین، قابلیت ماشین‌کاری کم.
• کاربرد: در موتورهای دیزلی سنگین و برخی از موتورهای بنزینی قدیمی، از پیستون‌های چدنی استفاده می‌شود.

آلیاژهای مخصوص

• مزایا: ترکیبی از خواص مطلوب آلومینیوم و چدن، مقاومت بالا در برابر حرارت، سایش و خستگی.
• معایب: هزینه تولید بالا.
• کاربرد: در موتورهای مسابقه‌ای و موتورهایی که نیاز به عملکرد بسیار بالا دارند، از آلیاژهای مخصوص مانند آلومینیوم سیلیکون یا آلومینیوم نیکل استفاده می‌شود.

استهلاک پیستون ها

برای اینکه پیستون به طور قابل اعتماد وظیفه خود را برای کل عمر مفید وسیله نقلیه انجام دهد، فقط می‌توان از سوخت هایی با درجه اکتان تعیین شده توسط سازنده در موتورهای بنزینی استفاده کرد. این امر در مورد شمع ها نیز صدق می کند، که آنها نیز باید به طور منظم بازرسی شوند. در صورت استفاده از سوخت های زیستی، تعویض روغن خودرو باید در فواصل بیشتری انجام شود. حتما راه های مراقبت از خودرو در زمستان را مطالعه کنید.

در انتها به یک جمع بندی کلی برای پاسخ به سوال “پیستون چیست” می‌رسیم که امیدواریم در این مقاله به شما کمک کرده باشم. برای اطلاعات بیشتر از قسمت های دیگر خودرو مثل واتر پمپ با ما همراه باشید.