پیستون چیست؟

پیستون چیست و چه نقشی در موتور دارد؟

پیستون یک قطعه بسیار پرکاربرد در ماشین به حساب می آید و به تعداد سیلندرها در ماشین پیستون وجود دارد. پیستون یک حرکت رفت و برگشت انجام می دهد که نتیجه آن تولید نیروی چرخشی است. سیلندرها معمولا از فلز آلومینیوم یا چدن با ظرافت بسیار بالایی ساخته می شوند. پیستون دارای حالت استوانه ای است و از چند بخش تشکیل می شود که هر کدام کاربرد خاصی دارند.

مهمترین کاربرد پیستون انتقال نیروی حاصل از احتراق داخلی به میل لنگ که باعث ایجاد نیروی چرخشی می شود. پیستون در سیلندر به طور بسیار منظمی حرکت های رفت و برگشت را انجام می دهد و برای از بین بردن اصطکاک با جداره سیلندر از رینگ پیستون استفاده می شود. پیستون یا اجزای تشکیل دهنده آن شاید کم فروش ولی از مهمترین لوازم یدکی خودرو به حساب می آیند.

اجزای اصلی یک پیستون و نقش آنها

یک پیستون به عنوان بخش محرک محفظه احتراق موتور وظیفه دارد تا انرژی آزاد شده از احتراق داخلی سیلندر را به کار یا نیروی مکانیکی تبدیل کند. ساختار اصلی پیستون یک استوانه توخالی است که طرف رو به محفظه احتراق سیلندر بسته است. یک پیستون از اجزای مهمی ساخته می شود که در پایین به آنها اشاره می کنیم.

رینگ های پیستون
شیار رینگ
دامن پیستونی
پین پیستون
تاج یا سر پیستون
شاتون
بلبرینگ پیستون

1. رینگ پیستون

برای فشرده سازی هر چه بهتر گاز بین پیستون و محفظه سیلندر باید هیچ گونه نشتی بین پیستون دیواره سیلندر به وجود نیاید. رینگ های پیستون وظیفه آب بندی سیلندر را برعهده دارند تا گاز حاصل از احتراق سوخت از دهانه پیستون و جداره سیلندر به بیرون نشتی پیدا نکند. رینگ ها از جنس فولاد یا چدن ساخته می شوند. در کل وظایف اصلی رینگ پیستون عبارتند از موارد زیر:

  • آب بندی محفظه احتراق
  • بهبود انتقال حرارت از پیستون به دیواره سیلندر
  • مقدار روغن مورد نیاز بین پیستون و سیلندر را حفظ می کند(عامل کاهش دهنده اصطکاک بین پیستون و دیواره سیلندر)
  • تنظیم مصرف روغن موتور

تعدا رینگ پیستون ها با توجه به نوع پیستون و ماشین ها متفاوت است. در ماشین های معمولی معمولا 3 عدد رینگ پیستون به کار گرفته می شود. رینگ ها در شیارهای مخصوص که شیارهای رینگ نام دارند محکم می شوند. معمولا رینگ های پیستون را به سه دسته تقسیم می کنند:

رینگ تراکمی بالا: این حلقه جانبی بالایی و نزدیکترین رینگ به محفظه احتراق است. به آن حلقه گاز یا فشار نیز می گویند. حلقه از نشت گازهای حاصل از احتراق جلوگیری می کند. رینگ های فشاری همچنین به انتقال گرما از پیستون به دیواره های سیلندر کمک می کنند.
رینگ تراکمی پایین: رینگ دوم در شیار رینگ بین رینگ فشرده سازی و رینگ روغن قرار دارد. این رینگ برای آب بندی بیشتر محفظه احتراق و پاک کردن دیواره سیلندر از روغن اضافی استفاده می شود. گازهای احتراق که از کنار رینگ تراکم عبور می کنند توسط این رینگ متوقف می شوند.
رینگ روغن: رینگ پیستونی است که در نزدیکترین شیار رینگ به میل لنگ قرار دارد. رینگ روغن برای پاک کردن روغن اضافی از دیواره سیلندر در حین حرکت پیستون استفاده می شود. روغن اضافی از طریق دهانه های حلقه به کارتر موتور بازگردانده می شود.

2. شیار پیستون

شیار پیستون دومین جزء یک پیستون به حساب می آید که در بالای دامنه پیستون قرار دارد. این شیارها در واقع محل قرارگیری رینگ های Piston هستند. نوع و تعداد شیارها با توجه به تعداد رینگ های مورد نیاز انتخاب می کنند.

3. دامنه پیستونی

دامنه پیستون به مواد استوانه‌ای اطلاق می‌شود که بر روی بخش گرد پیستون نصب شده است. این قطعه به دلیل مقاومت عالی در برابر سایش و خاصیت خود روانکاری معمولاً از چدن ساخته می شود. دامن شامل شیارهایی برای نصب رینگ روغن پیستون و رینگ های فشاری است. دامن های پیستونی در طرح های مختلف برای پاسخگویی به کاربردهای خاص موجود هستند. دامنه پیستون به سه نوع بدون برش، نیمه برش و برش کامل تقسیم می شوند. معمولا هر چه سطح تنه یا دامنه پیستون کمتر باشد از وزن آن کم می شود و درصد اصطکاک بین پیستون و دیواره سیلندر هم کاهش می یابد که خود یکی از عوامل خرابی پیستون به حساب می آید. 

4. پین پیستون یا گژن پین

گژن پین دیگر بخش مهم از پیستون به حساب می آید که در این بخش به معرفی آن می پردازیم. وظیفه گژن پین اتصال پیستون به شاتون است و یاتاقانی برای شاتون یا میله اتصال فراهم می کند تا هنگام حرکت پیستون بر روی آن بچرخد. گژن پین معمولا یک میله آهنی توخالی و کوتاه است که از آلیاژ فولادی با استحکام و سختی بالا ساخته شده و به راحتی از پیستون و شاتون قابل جدا شدن است. گژن پین از حفره سر پیستون و حفره بالای شاتون به طور همزمان عبور کرده و آنها را به هم متصل می کند. پین ها با توجه به مشخصات خاصی که دارند در سه نوع ثابت، نیمه شناور و شناور ساخته می شوند.

5. تاج یا سر پیستون

قسمت بالای پیستون که با محفظه احتراق در تماس است تاج پیستون گفته می شود. البته برخی این قسمت را سر یا گنبدی پیستون می نامند. این قسمتی است که حداکثر دمای حرارت حاصل از گازهای احتراق را به خود می بیند. از این رو برای جلوگیری از ذوب قطعات سر پیستون از آلیاژهای خاص از جمله آلیاژهای فولادی ساخته می شود. سر پیستون معمولا دارای حفره ها و کانال هایی است که چرخش و احتراق سوخت را بهبود می بخشد. در موتورهای مختلف سر پیستون متفاوت است که از دلایل این تفاوت ها می توان به عملکرد مورد انتظار و نوع موتور اشاره کرد.

6. شاتون

شاتون که میله اتصال نیز نامیده می شود، بخشی از موتور پیستونی است که پیستون را به میل لنگ متصل می کند. همراه با میل لنگ، شاتون حرکت رفت و برگشتی پیستون را به چرخش میل لنگ تبدیل می کند. شاتون از سه قسمت تشکیل می شود، سر کوچک که به وسیله گژن پین به پیستون متصل می شود، تنه و سر بزرگ که یک حلقه به صورت دو تیکه است و میل لنگ در آن قرار می گیرد. شاتون حرکت خطی پیستون را به حرکت چرخشی در میل لنگ تبدیل می کند. علائم مشخصی برای تشخیص خرابی شاتون وجود ندارد و برای عیب یابی باید به صورت دقیق بررسی شود. 

7. یاتاقان

یکی از دیگر اجزای پیستون یاتاقان است که در حلقه سر بزرگ شاتون قرار می گیرد و باعث می شود تا شاتون درگیری کمتری با میل لنگ داشته باشد و از اصلاح انگلیسی برینگ گرفته می شود. اگر آشنایی چندان زیادی با اجزای ماشین و به خصوص موتور ماشین ندارید تصور اینکه یاتاقان چه نقشی در تبدیل حرکات خطی پیستون به حرکات چرخشی میل لنگ بازی می کند کمی سخت است. یاتاقان در محل اتصال شاتون به میل لنگ قرار گرفته و باعث می شود تا اصطکاک بین میل لنگ و پیستون به حداقل برسد.

پیستون ها بر اساس ساختار به سه دسته کلی تقسیم می شوند:

پیستون صاف: به همان سادگی که فکرش را می کنید، پیستون صاف به پیستونی گفته می شود که دارای یک صفحه صاف است. این پیستون ها دارای کمترین فضای سطحی هستند که باعث می شود تا بیشترین نیرو را اعمال کنند. این نوع پیستون ها برای ایجاد احتراق کارامد ایده آل است.

پستون های محدب یا گنبدی: سر این پیستون ها به شکل گنبدی است که سطح درگیر با محفظه احتراق را افزایش می دهد و این عامل باعث می شود تا نیروی بیشتری از عملیات احتراق سوخت تولید شود.

پیستون مقعر یا دیش مانند: در این پیستون ها قسمت دهانه یا تاج پیستون شبیه به یک دیش است. یعنی از وسط دهانه پیستون به داخل فرو می رود. این عامل از میزان فشار پیستون می کاهد و در نتیجه نیروی تولیدی را کاهش می دهد.

پیستون ها مبدل نیروی احتراق سوخت به نیروی چرخشی هستند و از طرفی هم خود عامل اصلی ایجاد چرخه احتراق داخل سیلندر هستند. پیستون ها یک قطعه کاملا حساس هستند که عدم روانکاری مناسب آنها بیشترین خطر را ایجاد می کند. برای مراقبت از پیستون خودروی خود در مرحله اول سعی کنید استانداردهای روغن کاری ماشین خود را در دوره های منظم رعایت کنید. همانطور که در بالا هم اشاره کرده ایم، روغن علاوه بر روانکاری سطح پیستون و کاهش اصطکاک با دیواره سیلندر می تواند عامل انتقال حرارت پیستون به سیلندر باشد.

شما این مقاله را از آیدی یدک فروشگاه لوازم یدکی و جانبی ماشین های وارداتی در ایران نظیر تویوتا، هیوندای و کیا مطالعه کرده اید. شما می توانید تمامی لوازم یدکی و جانبی ماشین های وارداتی خود را از همین جا با قیمت مناسب و به صورت آنلاین خریداری کنید.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.