پیستون
پیستون جزئی از موتور احتراق داخلی است. عملکرد اصلی پیستون تبدیل فشار ایجاد شده توسط مخلوط سوخت هوا و سوخت به نیرو است که بر روی میل لنگ اثر می گذارد. خودروهای سواری دارای پیستون آلیاژ آلومینیوم هستند در حالی که خودروهای تجاری می توانند پیستون فولادی و چدنی نیز داشته باشند.
البته پیستون مکانیسم میل لنگ نیز نامیده می شود که از اجزای زیر ساخته شده است:
پیستون ، رینگ های پیستون ، شاتون میل لنگ ، پیستون یکی از اجزای بسیار مهم هر موتور است، به همین دلیل است که ما سعی کردیم یک راهنمای سریع برای توضیح اینکه :
پیستون چیست ؟ چگونه کار می کند؟چه چیزی باعث آسیب به قطعات پیستون می شود؟ و چگونه از وقوع آسیبهای آن جلوگیری کنیم، ایجاد کنیم .
پیستون چیست و چگونه کار می کند؟
پیستون سیلندر فلزی است که در داخل سیلندر موتور در مراحل مختلف چرخه احتراق بالا و پایین حرکت می کند که از طریق یک شاتون به میل لنگ موتور متصل می شود. هنگامی که پیستون به سمت پایین حرکت می کند، هوا و سوخت را به داخل سیلندر می کشد و هنگامی که پیستون به سمت بالا حرکت می کند، این هوا و سوخت فشرده می شود. یک پیستون همچنین وظیفه مهم ایجاد ناحیه ای با فشار کم در داخل سیلندر را بر عهده دارد که با سطح بالاتر فشار هوا در خارج از سیلندر مخالفت می کند.
از آنجایی که پیستون قسمت پایینی محفظه احتراق را در موتور تشکیل می دهد، وظیفه جذب گرمای ناشی از احتراق را نیز بر عهده دارد و آن را به دور از دمای فلز هدایت می کند تا آن را در محدوده ایمن نگه دارد.
چه چیزی باعث آسیب به قطعات پیستون موتور می شود؟
برای اینکه بتوانید قبل از اینکه آسیبی به موتور وارد شود اقدام کنید، ما سعی کردیم لیستی از رایج ترین و خاص ترین دلایل آسیب پیستون را جمع آوری کرده ایم تا اطمینان حاصل کنیم که می توانید به راحتی مشکل را تشخیص دهید
علل شایع آسیب پیستون
سوختن پیستون
یک پیستون سوخته بلافاصله پس از برداشتن قسمت بالایی موتور قابل مشاهده است. شما باید بتوانید علائم قابل مشاهده ذوب شدن و گاهی اوقات سوراخ سوخته در پیستون را تشخیص دهید. سوختن پیستون دیزل معمولاً به دلیل کثیف بودن انژکتورهای سوخت ایجاد می شود.
پیستون ترک خورده
دلایل ترک خوردگی پیستون می تواند شامل استفاده مداوم از سوخت با کیفیت پایین باشد. یا ترک خوردگی پیستون می تواند در نتیجه خرابی سیستم گردش گاز خروجی باشد.
تسمه تایم قطع شده
تسمه تایم نقش کلیدی ایفا می کند زیرا حرکت پیستون ها و سوپاپ ها را در زمان متناوب کامل نگه می دارد. هنگامی که تسمه شکسته می شود، می تواند باعث برخورد بین این دو شود که می تواند منجر به آسیب بیشتر شود. برای جلوگیری از شکستن تسمه تایم، مهم است که تسمه تایم را طبق دستورالعمل سازنده خودرو تغییر دهید.
علل خاص آسیب پیستون
رینگ های پیستون دیزل فرسوده شده
اگر متوجه دود سفید شدهاید که از لوله اگزوز میآید، قدرت کم برای شتابگیری، کاهش قدرت کلی و همچنین کاهش قابل توجه سطح روغن موتور، اینها نشانههای اصلی فرسودگی رینگهای پیستون هستند.
موتور شما ممکن است این علائم آسیب رینگ پیستون را تجربه کند زیرا مهر و موم بین پیستون و سیلندر دیگر هوابند نیست، به این معنی که روغن به داخل میل لنگ و محفظه شلیک نشت می کند.
فرسوده شدن رینگهای پیستون دیزل یکی از دلایل بسیار شایع آسیب پیستون است، زیرا حلقههای دیزل دور پیستون میچرخند و به عنوان یک بافر بین محفظه احتراق و میل لنگ عمل میکنند و میل لنگ را احاطه میکنند. رینگ های دیزل وظیفه انتقال گرما به دیواره سیلندر را بر عهده دارند و در عین حال دمای روغن را تنظیم می کنند.
متأسفانه، رینگهای پیستون فرسوده میشوند، و شما نمیتوانید برای جلوگیری از آن انجام دهید. با این حال، اگر آنها را به طور معمول قبل از پوشیدن تعویض کنید، می تواند نقش مهمی در جلوگیری از آسیب دیدن موتور داشته باشد.
آسیب دامن پیستون
ناحیه زیر کمربند رینگ است علت اصلی آسیب به دامن پیستون ناشی از ورود قلوه سنگ از طریق سیستم فیلتر هوا است. این می تواند باعث شود که سنگ پیستون درون سیلندر، دامن را فرسوده کند و باعث نازک شدن و ضعیف شدن دامن شود که در نهایت می تواند منجر به شکستن پیستون شود.
پیستون اسنپ
اگر ماشین شما شروع به ایجاد صداهای تق تق یا تق تق می کند که تا زمان گرم شدن ماشین باقی می ماند، این می تواند به این معنی باشد که فاصله زیادی بین پیستون و دیواره سیلندر وجود دارد.
چگونه از آسیب و خرابی پیستون دیزل جلوگیری کنیم؟
آسیب پیستون به دلیل کار شدیدی که برای اطمینان از ثابت بودن قطعات پیستون موتور انجام می شود، می تواند بسیار گران باشد. این هزینه معمولاً زیاد است زیرا برای حل هر مشکلی باید کل موتور را جدا کرد.
برای جلوگیری از آسیب و خرابی پیستون، چه رینگ های پیستون دیزل یا سایر قطعات خاص پیستون موتور، مطمئن شوید که از روغن موتور صحیح استفاده می کنید و روغن و فیلتر در فواصل زمانی توصیه شده توسط سازنده تعویض می شوند. همچنین باید از سالم بودن مایع خنک کننده موتور اطمینان حاصل کنید که می توانید با باز کردن درب رادیاتور آن را بررسی کنید یا می توانید نگاهی به آب موجود در مخزن خنک کننده بیندازید.
مهم است که به یاد داشته باشید که پیستون های دیزل بخشی از موتور کلی هستند و همه موتورهای دیزل متفاوت هستند. متأسفانه، هیچ راه حلی برای هر کسی که مشکل موتور دیزل یا مشکل رینگ دیزل خود را دارد، «یک اندازه مناسب همه» وجود ندارد. همچنین تعیین علت مشکل و رفع آن، قبل از تعویض قطعات آسیب دیده و مونتاژ مجدد موتور ضروری است.
همچنین عملکردهای ثانویه موتور وجود دارد که توسط پیستون انجام می شود:
به اتلاف گرمای تولید شده در حین احتراق کمک می کند
آب بندی محفظه احتراق را تضمین می کند و از نشت گاز از آن و نفوذ روغن به داخل محفظه احتراق جلوگیری می کند.
حرکت شاتون را هدایت می کند
تغییر مداوم گازها در محفظه احتراق را تضمین می کند
حجم متغیر را در محفظه احتراق تولید می کند
قطعات
شکل پیستون عمدتاً به نوع موتور احتراقی بستگی دارد. پیستونهای موتور بنزینی در مقایسه با پیستونهای موتور دیزلی سبکتر و کوتاهتر هستند. هندسه پیستون به دلیل پیچیدگی محیط کار ظرافت های زیادی دارد، اما یکسری قطعات اصلی پیستون دارد.
ویژگی های هندسی
پیستون ها باید در طیف وسیعی از دماها به درستی کار کنند، محدوده دمایی 300 تا 400 درجه سانتی گراد است. در عین حال باید به اندازه کافی سبک باشد و امکان دور موتور بالا را فراهم کند. چند ویژگی هندسی پیستون وجود دارد که در زیر ارائه شده است.
پیستون بیضی
به دلیل فرآیند احتراق، دمای داخل سیلندرهای موتور به صدها درجه سانتیگراد می رسد. پیستون یکی از اجزای اصلی است که بخشی از گرمای تولید شده را جذب کرده و در روغن موتور پخش می کند. از آنجا که محور پین پیستون حاوی مواد بیشتری نسبت به محور دامن است، انبساط حرارتی در امتداد محور پین کمی بیشتر از انبساط حرارتی در امتداد محور دامن است.
شکل مخروطی پیستون
شکل پیستون یک سیلندر کامل نیست. در دمای پایین، فاصله بین پیستون و سیلندر موتور در مقایسه با دماهای بالا بیشتر است. همچنین، فاصله در طول پیستون ثابت نیست، در اطراف بالای پیستون در مقایسه با ناحیه دامن پیستون کوچکتر است.
آفست پین پیستون
حرکت پیستون در داخل سیلندر دارای 3 درجه است، 1 درجه اولیه و 2 درجه ثانویه است
حرکت اولیه تولید سرعت در میل لنگ است، این از نقطه نظر مکانیکی مطلوب است. حرکات ثانویه به دلیل ترکیب چندین عامل اتفاق می افتد: حرکت دو طرفه شاتون و فاصله بین پیستون و سیلندر.
بار مکانیکی
پیستون جزء موتور احتراق داخلی (ICE) است که باید بیشترین تنش مکانیکی و حرارتی را تحمل کند. با توجه به پیستون، قدرت ICE محدود است. در صورت تنش حرارتی یا مکانیکی بسیار بالا، پیستون اولین قطعه ای است که از کار می افتد (در مقایسه با بلوک موتور، سوپاپ ها، سرسیلندر). این به این دلیل است که پیستون باید مصالحه ای بین جرم و مقاومت مکانیکی و حرارتی باشد
خنک کننده
با افزایش توان خروجی ویژه در موتورهای احتراقی مدرن، پیستون ها در معرض بارهای حرارتی فزاینده ای قرار می گیرند. بنابراین برای اطمینان از ایمنی عملیاتی، خنکسازی کارآمد پیستون بیشتر مورد نیاز است. دمای پیستون را می توان با گردش روغن در ناحیه میانی پیستون کاهش داد. این را می توان با استفاده از دستگاه های جت روغن نصب شده بر روی بلوک موتور، که روغن موتور را از طریق یک روزنه تزریق می کند، زمانی که پیستون نزدیک به نقطه گرمای پایین است، انجام داد.
سوالات متداول
پیستون برای چه مواردی استفاده می شود؟
پیستون ها در موتورهای احتراق داخلی برای انتقال نیرو به شاتون و میل لنگ و در نتیجه تولید گشتاور موتور استفاده می شوند. پیستون ها فشار گاز از محفظه احتراق را به نیروی مکانیکی تبدیل می کنند.
پیستون چیست و چگونه کار می کند؟
پیستون جزء یک موتور احتراق داخلی است که از آلومینیوم یا فولاد ساخته شده است و برای تبدیل فشار گاز از محفظه احتراق به نیروی مکانیکی استفاده می شود که به شاتون و میل لنگ منتقل می شود.
پیستون از چه چیزی ساخته شده است؟
یک پیستون می تواند از مواد غیر آهنی، آلومینیوم (Al) یا مواد آهنی مانند چدن یا فولاد ساخته شود.
دو نوع رینگ پیستون چیست؟
دو نوع رینگ پیستون عبارتند از: رینگ های فشاری و رینگ های کنترل روغن.
دو نوع اصلی موتورهای پیستونی چیست؟
دو نوع اصلی موتورهای پیستونی عبارتند از: پیستون موتورهای دیزلی و پیستون موتورهای بنزینی. عملکرد مواد، دو نوع اصلی پیستون عبارتند از: پیستون آلومینیومی و پیستون فولادی.
پیستون ها چقدر باید دوام بیاورند؟
اگر شرایط عملیاتی خوب باشد (روغن معمولی، تعمیر و نگهداری منظم موتور، بدون بار بیش از حد، بدون دمای بیش از حد) یک پیستون باید برای تمام طول عمر خودرو دوام بیاورد. در شرایط عملیاتی معمولی یک پیستون باید حداقل 300000 کیلومتر تا 500000 کیلومتر یا بیشتر دوام بیاورد.
علت ایجاد سوراخ در پیستون چیست؟
معمولاً دمای بالای غیرعادی باعث ذوب شدن پیستون ها یا ضربه زدن موتور می تواند باعث ترک خوردن پیستون شود. انژکتورهای معیوب می توانند سوخت بیش از حد را به سیلندرها وارد کنند که می تواند باعث افزایش غیرعادی دمای احتراق شود و تا حدی پیستون ها را ذوب کند.
چگونه متوجه می شوید که پیستون ها آسیب دیده اند؟
اگر پیستون آسیب ببیند، محتمل ترین علائم عبارتند از: کاهش قدرت به دلیل از دست دادن تراکم، دود بیش از حد در اگزوز یا صدای غیر طبیعی موتور.
آیا می توانید یک پیستون شکسته را تعمیر کنید؟
پیستون شکسته قابل تعمیر نیست، باید تعویض شود. پیستون دارای تلرانس های هندسی بسیار تنگ است که به احتمال زیاد پس از تعمیر نمی توان آنها را برآورده کرد. همچنین خواص مکانیکی و حرارتی آنها پس از تعمیر تغییر می کند که باعث آسیب بیشتر می شود. شکستگی پیستون می تواند آسیب قابل توجهی به بلوک موتور، شاتون، سوپاپ ها و غیره وارد کند و باید بلافاصله تعویض شود.
آیا می توانید ماشینی را با پیستون بد رانندگی کنید؟
شما می توانید با پیستون بد رانندگی کنید اما این کار هرگز توصیه نمی شود. آسیب پیستون می تواند منجر به خرابی قابل توجهی در بلوک موتور، میل لنگ، میله های اتصال، سوپاپ ها و غیره شود. اگر پیستون آسیب دیده جایگزین نشود، می تواند منجر به از کار افتادن کامل موتور شود.
آیا ضربه پیستون به موتور ماشین آسیب می رساند؟
بله پیستون به موتور آسیب می رساند. ضربه زدن پیستون برای مدت طولانی به پوشش سیلندر و خود پیستون آسیب می رساند.
آیا ضربه پیستون با گرم شدن از بین می رود؟
هنگامی که موتور گرم است، ضربه پیستون تا حدی از بین می رود. ضربه پیستون به دلیل سایش بیش از حد آستر سیلندر یا خود پیستون ایجاد می شود. هنگامی که موتور گرمتر می شود، پیستون دارای انبساط حرارتی است و فاصله بین پیستون و سیلندر کاهش می یابد که منجر به کاهش ضربه پیستون می شود.
آیا می توانم با ضربه پیستون رانندگی کنم؟
شما می توانید با ضربه پیستون رانندگی کنید، اما رانندگی طولانی مدت توصیه نمی شود. ضربه پیستون باعث سایش خود پیستون و آستر سیلندر می شود. سیلی پیستون همچنین می تواند باعث ایجاد ترک در پیستون شود که در صورت عدم مراقبت می تواند منجر به خرابی کامل موتور شود.
چه چیزی باعث سایش دامن پیستون می شود؟
سایش دامن پیستون به دلیل عدم روانکاری روغن آستر سیلندر ایجاد می شود. در شرایط کار معمولی، سیستم روغن کاری روغن را روی سیلندرها می پاشد تا از تماس مستقیم بین دامن پیستون و سیلندر جلوگیری کند. در صورت ایراد در سیستم روغن کاری یا عدم کفایت سطح روغن، روغن کافی بر روی دیواره سیلندر وجود نخواهد داشت و دامن پیستون به میزان قابل توجهی ساییده می شود.
نتیجه گیری:
پیستونی که قسمت پایینی محفظه احتراق را تشکیل می دهد: موتور دیزل نوعی موتور احتراق داخلی است که سوخت را با تزریق به هوای داغ و پرفشار در محفظه احتراق مشتعل می کند. مانند تمام موتورهای احتراق داخلی، موتور دیزل با یک توالی ثابت از رویدادها کار می کند، که ممکن است در چهار حرکت یا دو حرکت به دست آید، یک حرکت حرکتی پیستون بین نقاط انتهایی آن است. هر حرکت در نیم دور چرخش میل لنگ انجام می شود.
پیستون قسمت پایینی محفظه احتراق را تشکیل می دهد. سیلندر را آب بندی می کند و فشار گاز را به شاتون منتقل می کند. پیستون گرمای احتراق را جذب می کند و اگر قرار است دمای فلز در محدوده ایمن نگه داشته شود، این گرما باید از بین برود. پیستون از دو قطعه تشکیل شده است. تاج و دامن
تاج در معرض دماهای بالا در فضای احتراق است و سطح در معرض فرسایش / سوختن است. به همین دلیل ماده ای که تاج از آن ساخته شده است باید بتواند استحکام خود را حفظ کرده و در برابر خوردگی در دماهای بالا مقاومت کند.