پیستون چیست

پیستون نام قطعه ای است که حتما بارها به گوشتان خورده است. تصور کنید خودروی شما دچار مشکل شده است و مکانیک خودرو پس از دیدن آن، با نگاهی ناامیدانه به شما می گوید، رینگ پیستون چسبانده است. در این وضعیت، نگاه ناامیدکننده مکانیک بیشتر از خود جمله برای شما استرس زا می شود. داشتن حداقل اطلاعات از موتور و اجزاء آن، برای هر راننده ای لازم است.

باین قطعه بخشی از سیستم احتراق داخلی خودرو است که با فشار گاز ناشی از احتراق در محفظه احتراق بالای سیلندر عمل می کند. این قطعه، نیروی ناشی از احتراق را از طریق میله اتصال به سمت پایین و به سوی میل لنگ حرکت می دهد. این قطعه، استوانه ای شکل است که به شاتون متصل می شود و از طریق جریان رفت و برگشت در سیلندر عمل می کند. درواقع، آن را باید قلب موتور دانست.وزن این قطعه، 453 گرم، معادل یک پوند است. قطر آن نیز، بین 3 تا 4 اینچ (76 تا 122 میلیمتر) متغیر است. در موتورهای دیزلی، قطرهایی با اعداد متفاوت دیده می شود.

پیستون چگونه کار می کند؟
این قطعه، داخل سوراخ های موجود در بوش سیلندر به شکل عمودی حرکت می کند. حرکت عمودی آن داخل سیلندر به وسیله شاتون، به حرکت چرخشی، تبدیل و به میل لنگ منتقل می شود. برای افزایش قدرت و کشش، از چندین سیلندر و پیستون در خودرو استفاده می شود. به طور مثال اگر دو خودرو با وضعیت یکسان، با اندازه پیستون های معین دارید، خودرویی که تعداد بیشتری از این قطعه دارد، قدرت بیشتری تولید می کند.

با افزایش تعداد این قطعه، اندازه بلوک سیلندر هم افزایش می یابد؛ میل لنگ نیز با توجه به تعداد سیلندرهای خودرو، امکان پذیرش شاتون را خواهد داشت. این قطعه در واقع در مرکز و قلب موتور قرار دارد و زمانی می توان آن را مشاهده کرد که درب سوپاپ و سر سیلندر باز شده باشد. شکل و تعداد قرارگیری سوپاپ ها در سیلندرهای خودرو متفاوت است.

در قسمت فوقانی آن، محفظه احتراق قرار دارد که مخلوط سوخت و هوا در آن فشرده می شود. شمع، این مخلوط را با جرقه ای کوچک منفجر می کند و انرژی حاصل، موجب حرکت پیستون به پایین می شود. رینگ ها در این میان، نقشی مهم ایفا می کنند. این رینگ ها در داخل شیارهای پیستون قرار دارند و از خروج مخلوط سوخت و هوا از بالای محفظه احتراق جلوگیری می کنند تا فرآیند انفجار و حرکت پیستون به سهولت انجام شود.

بعضی سیلندرها یک سوپاپ ورودی و یک سوپاپ خروجی دارند که آن ها را سیلندرهای دو پایه می گویند. برخی خودروها نیز سیلندرهایی دارند که دارای دو سوپاپ ورودی و دو سوپاپ خروجی هستند که آن ها را سیلندرهای چهارسو پاپه می نامند.

بعضی خودروها دارای سیستم سوپاپ و تایمینگ متغیر هستند. در این خودروها با توجه به سیستم سوپاپ، شیارهایی در پیستون ایجاد می شود که از برخورد سوپاپ ها با این قطعه جلوگیری می کنند. همچنین اگر تسمه تایم پاره شود و زمان بندی سوپاپ به هم بخورد، این شیارها، مانع از آسیب به پیستون و سوپاپ می شوند.

جنس پیستون
این قطعه از آلومینیوم یا چدن ساخته می شود. با توجه به مقاومت بالای چدن در برابر حرارت، چدنی‌ها در خودروهای خاص به کار می روند. این ها بزرگ و سنگین هستند و عموماً در موتورهای دیزلی کاربرد دارند.

مدل های آلومینیومی در خودروهای سواری، کاربرد بیشتری دارند، چرا که آلومینیومی ها، سبک هستند و توان انتقال حرارت بیشتری دارند. کاربرد مدل آلومینیومی این قطعه، آن قدر گسترده شده است که در موتورهای دیزلی هم استفاده می شوند؛ البته در موتورهایی که احتمال آب شدن آلومینیوم وجود دارد، مدل هایی که از جنس چدن هستند، همچنان کاربرد خود را حفظ کرده اند.
مدل های آلومینیومی به دو روش ریخته گری و آهنگری ساخته می شوند. در روش ریخته گری، مدل این قطعه سوراخ سوراخ است و در پیچ های بالا، توان لازم را ندارد. در مقابل، پیستون آهنگری با توجه به بدنه فشرده تر، دارای توان بیشتری نسبت به نوع ریخته گری شده است.

رینگ پیستون نیز به دلیل خاصیت ارتجاعی آن، از چدن یا آلیاژهای فولادی ساخته می شود. مجموعه رینگ، معمولاً از بالا به پایین، شامل رینگ فشار، حلقه وایپر و رینگ روغن است که همه آن ها از فولاد یا چدن ساخته شده اند. وظیفه اصلی این رینگ ها، جا به جایی روغن در قطعه مورد بحث است.

اجزای تشکیل دهنده پیستون
قسمت های اصلی شامل تاج، دامنه، و رینگ پیستون، سوراخ گژنپین و رینگ پیستون است. بخش بالایی آن نیز به شکل های مختلف ساخته می شود. سطح بالایی بعضی از آن ها به صورت صاف و مسطح، بعضی به صورت گنبدی و بعضی هم به صورت مقعر است. با وجود این، طراحی موتور، سیلندر، سر سیلندر، محفظه احتراق و مدل سوپاپ، تعیین کننده نهایی شکل این قطعه است.

رینگ پیستون
رینگ ها، حلقه هایی هستند که در شیارهای مشخصی دور این قطعه قرار می گیرند. وظایف رینگ به شرح ذیل است:

• کاهش اصطکاک و جلوگیری از استهلاک
• محفاظت از تراکم در قسمت بالای پیستون
• کم کردن تماس میان پیستون و سیلندر
• حفظ میزان روغن مناسب در جداره سیلندر
• انتقال حرارت از پیستون به سیلندر

همان طور که در بخش قبل توضیح داده شد، تقسیم بندی رینگ بر مبنای کارکرد و همچنین محل قرارگیری صورت می گیرد. کارکرد رینگ های متراکم، جلوگیری از خروج گاز است، در حالی که رینگ های روغن، میزان روغن روی جداره پیستون را کنترل می کنند.

حالا به جمله اول این مقاله باز می گردیم که مکانیک با حالتی ناامیدانه به شما می گوید، رینگ چسبانده است … رینگ چسباندن زمانی رخ می دهد که رینگ، خاصیت ارتجاعی خود را از دست داده است، پیستون در داخل سیلندر به سختی حرکت می کند و روغن به میزان مناسب تقسیم نمی شود. این وضعیت به موتور شما آسیب می زند، احتمالاً دود خارج شده از اگزوز هم تغییر رنگ می دهد و به رنگ آبی در می آید.پیستون خودرو چیست

پیستون قطعه ای تقریبا استوانه ای شکل است؛ تقریبا از آن روی که سازندگان این قطعه، به مقدار بسیار اندک به آن شکل بیضوی می دهند چراکه به دمای پیستون به هنگام حرکت خودرو به شدت بالا می رود و حتی ممکن است به دماهایی چون 2200 درجه سانتی گراد نیز برسد و همین امر باعث انبساط پیستون می گردد و در این وضعیت است که پیستون شکل استوانه ای به خود می گیرد. این قطعه استوانه ای حرکت های رفت و برگشتی رو به بالا و پایین دارد که در هنگام بالا رفتن منجر به متراکم شدن سوخت می گردد و پس از احتراق و انفجار، به سمت پایین حرکت می کند.

این حرکت رفت و برگشتی توسط میل لنگ، به حرکت دورانی تبدیل می شود. شایان ذکر است که چنانچه، پیستون و سیلندر نسبت به هم خلاصی نداشته باشند و یا به عبارتی دیگر، اصطکاک بین سیلندر و پیستون بیش از حد باشد؛ عملا حرکت رفت و برگشتی به سختی انجام شده و منجر به آسیب های جدی به سیلندر و پیستون خواهد شد.
قسمت های مختلف پیستون
پیستون ها از 4 قسمت مهم تشکیل شده اند:

تاج پیستون
تاج پیستون همان قسمت بالایی پیستون بوده و شکل آن تأثیر بسزایی بر نحوه احتراق سوخت دارد چنانچه طراحی صحیح آن، باعث اختلاط بهتر سوخت و هوا شده و قدرت بهینه را تولید می نماید. تاج پیستون می تواند به سه شکل صاف، محدب و یا مقعر طراحی گردد.

دامنه پیستون
دامنه یا تنه پیستون در سه نوع بدون برش، نیمه برش و برش کامل ساخته می شود.

شیار رینگ ها
شیارها در قسمت بالایی دامنه قرار داشته و رینگ ها در داخل آن جای می گیرند. رینگ ها از جنس چدن ساخته شده و چندین وظیفه اساسی بر عهده دارند:

کاهش سطح تماس میان پیستون و جداره سیلندر تا حداقل ممکن: افزایش سطح تماس به معنای افزایش اصطکاک بوده و آسیب های جدی را به دنبال خواهد داشت؛ شایان ذکر است که رینگ ها شاید بعد از مدتی ساییده شده و این امر نیز می تواند منجر به افزایش اصطکاک گردد.
درزبندی محفظه احتراق و جلوگیری از نشت گاز از اطراف پیستون: نشت گاز از اطراف پیستون می تواند در کار موتور اختلال ایجاد نماید که رینگ ها وظیفه آب بندی و جلوگیری از این مورد را بر
انتقال گرما از پیستون به جداره سیلندر: همانطور که در بالا عنوان شد دمای پیستون به هنگام کار به شدت افزایش می یابد و باید دمای آن کاهش پیدا کند که رینگ ها در این امر تأثیرگذار بوده و با انتقال گرمای پیستون به سیلندر که دمای پایین تری دارد به کاهش دمای پیستون کمک می کند.
روغنکاری در فاصله بین دیواره سیلندر و پیستون: روغن‍کاری دیواره منجر به کاهش اصطکاک بین دیواره سیلندر و پیستون می گردد.
گژنبین: گژنبین یا انگشتی، میله ای توخالی بوده و رابط بین شاتون و پیستون است.

تعداد پیستون موتور خودرو
جهت افزایش قدرت تولیدی موتور، تعداد سیلندرها نیز افزایش و بر اساس آرایش و تعداد سیلندرها، تعداد پیستون ها تعیین می گردد. موتورها بر اساس نحوه چیدمان به دو دسته خطی و V شکل تقسیم می شوند. موتورهای خطی شکل از تک سیلندر تا 5 سیلندر و موتورهای Vشکل نیز شامل موتورهای 5، 6 و 8 سیلندر هستند. واضح است که به تعداد سیلندرها، پیستون باید در داخل سیلندر نصب گردد به عنوان مثال موتور 8 سیلندر دارای 8 پیستون نیز است.

اگر برای خرید خودرو دست دوم دچار ابهام یا سر در گمی هستید مشاوران متخصص همراه مکانیک برای رسیدن به یک انتخاب مناسب با شرایط شما در کنارتان هستند.

برای تماس با مشاوران متخصص همراه مکانیک اینجا کلیک کنید.

جنس پیستون
پیستون از دو جنس آلیاژ آلومینیوم و یا آلیاژ چدن ساخته می شوند که هر کدام دارای مزایا و معایبی هستند. از مزایای آلومینیوم می توان به سبکی و ضریب انتقال حرارتی بالا اشاره نمود در مقابل آلومینیوم دارای معایبی چون قیمت بالا و انبساط زیاد است. از مزایای چدن نیز می توان به مقاومت بالا در برابر حرارت، قیمت پایین و انبساط کم آن اشاره نمود و معایب آن نیز شامل مواردی چون وزن زیاد و انتقال حرارت کم است.

انواع پیستون ها

پیستون ها از دیدگاه های مختلفی تقسیم بندی می شوند که یکی از این دسته بندی ها بر اساس نوع موتور است. پیستون ها از این منظر به دو نوع دو زمانه و چهار زمانه تقسیم می شوند.

پیستون های دو زمانه
این پیستون ها برای موتورهای کوچک و موتورسیکلت ها استفاده شده و به دلیل ماهیت عملکرد موتورهای دو زمانه، در معرض بارهای شدید مکانیکی و حرارتی قرار می گیرند.

پیستون های چهار زمانه
این پیستون ها عمدتا در خودروهای سواری و سبک استفاده می گردد.

سایز پیستون
عمدتا قطر پیستون های موتور خودرو بین 76 تا 122 میلی متر بوده و جهت عملکرد مناسب موتور، باید تمام پیستون ها به لحاظ اندازه و وزن یکسان باشند تا موتور دچار لرزش نگردد.
ذوب شدگی پیستون
حرارت بالا می تواند منجر به ذوب شدن پیستون گردد که می تواند ناشی از موارد ذیل باشد:

زمان تزریق اشتباه
درزبندی نامناسب
تاخیر احتراق
خرابی نازل های تزریق
حجم تزریق اشتباه
ترک خوردگی
ترک خوردگی از دیگر خرابی های رایج پیستون است که می تواند بر اثر عوامل زیر به وجود آید:

نازل تزریق خراب
فشار ناکافی
زمان تزریق اشتباه
حجم تزریق اشتباه
ریخته گری اشتباه
خنک سازی ناکافی
بار بیش از حد
خرابی رینگ

پیستون خودرو چیست

همانطور که عنوان شد رینگ ها، وظایف بسیار حیاتی را برعهده دارند که موارد زیر می تواند به آسیب رینگ های منجر شود:

مشکلات موجود در مونتاژ اولیه
سرریز شدن سوخت
فرسایش محوری مهره رینگ
صاف شدن رینگ
فرسایش شعاعی پیستون
فرسایش شعاعی می تواند ناشی از موارد ذیل باشد:

اختلال در احتراق
·فشار ناکافی فشردهسازی
ابعاد اشتباه پیستون
وجود مواد خورنده
با توجه به نقش حیاتی پیستون در عملکرد موتور، در نگهداری این تجهیز به شدت دقت نموده و همواره به کارشناسان و مکانیک های مجرب، مراجعه نمایید.